[發(fā)明專利]一種基于移動代理的應(yīng)用無縫遷移方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010187504.0
• 申請日: 2010-06-01
• 公開（公告）號: CN101907989A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余萍;呂建;曹建農(nóng)
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 黃振華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，具體是一種基于移動代理的應(yīng)用無縫遷移方法。

背景技術(shù)

普適計(jì)算模式具備計(jì)算密集性、網(wǎng)絡(luò)密集性、資源密集性以及情境可感知性等一系列特點(diǎn)，這種特點(diǎn)為應(yīng)用的無縫遷移提供了良好的基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境。所謂“應(yīng)用的無縫遷移”是指用戶所執(zhí)行的應(yīng)用能夠隨著用戶在物理空間的移動在信息空間里發(fā)生相應(yīng)的遷移，與該應(yīng)用執(zhí)行相關(guān)的狀態(tài)、屬性、情境信息可以同時(shí)移動，并且能夠適應(yīng)新場景下可用的計(jì)算資源，用戶可以在新的位置繼續(xù)以他所喜愛的方式執(zhí)行自己之前運(yùn)行的應(yīng)用程序。相比于其它遷移方式，普適計(jì)算模式下的無縫遷移提出了一些新的需求：(1)“計(jì)算連續(xù)性”，即遷移前后用戶感覺不到應(yīng)用的中斷，而且用戶的使用偏好仍然能在新的運(yùn)行環(huán)境下得到體現(xiàn)，即能夠?yàn)橛脩艟S持一個(gè)熟悉的操作/工作空間。(2)“情境感知”的遷移驅(qū)動方式，即充分利用環(huán)境中部署的傳感器感知人的位置、行為等，推導(dǎo)出包括用戶的移動等情境的變化，無需用戶的干預(yù)便可完成遷移的動作，實(shí)現(xiàn)用戶干預(yù)的最小化。(3)資源的“無縫整合”，即當(dāng)應(yīng)用遷移到新的環(huán)境中后，能夠通過自適應(yīng)的方式進(jìn)行應(yīng)用的重配置，以使用新的可用資源。然而現(xiàn)有應(yīng)用遷移的工作中多采用整體遷移的方式或僅考慮單向和多向遷移兩類，缺乏對應(yīng)用自身特點(diǎn)、用戶使用偏好、計(jì)算網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算設(shè)備等異構(gòu)環(huán)境的考察，以至于遷移的可行性和效率均較為低下。

應(yīng)用的多樣性和計(jì)算環(huán)境的異構(gòu)性使得單一的遷移粒度或遷移策略并不合適。首先并非所有的應(yīng)用都適合遷移，再者很多應(yīng)用不具備可移植性，切換到異構(gòu)的計(jì)算環(huán)境中將不能運(yùn)行，另外很多應(yīng)用并不依賴于某一特定的軟件，比如多媒體應(yīng)用。因此采用單一的遷移策略既不合適，也不經(jīng)濟(jì)，需要針對應(yīng)用的特點(diǎn)采用不同的遷移策略。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)難以很好支持普適計(jì)算環(huán)境下應(yīng)用無縫遷移的缺點(diǎn)，提出了一種基于移動代理的應(yīng)用無縫遷移方法，利用移動代理的情境感知、自適應(yīng)、和可遷移特性，協(xié)助應(yīng)用完成當(dāng)前計(jì)算任務(wù)的狀態(tài)、屬性、情境信息等的遷移。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下步驟：

1)構(gòu)建一個(gè)支持應(yīng)用無縫遷移的中間件系統(tǒng)，該中間件系統(tǒng)基于OSGi框架構(gòu)建，包含物理層、設(shè)備訪問層、服務(wù)層、代理層和應(yīng)用層，其中代理層包含情境管理器、應(yīng)用管理器和管理代理，該中間件系統(tǒng)為每個(gè)用戶定制一個(gè)用戶代理，用戶代理根據(jù)用戶的個(gè)人信息進(jìn)行個(gè)性化配置；

2)激活用戶代理，根據(jù)用戶對遷移方式的選擇，生成相應(yīng)的遷移代理，并激活該遷移代理；

3)遷移代理被激活后，通知情境管理器，并向情境管理器注冊所關(guān)注的情境類型，情境管理器將監(jiān)控所注冊的情境，特別是該用戶的位置變化，并根據(jù)用戶代理中預(yù)定義的規(guī)則對用戶的移動行為進(jìn)行推理，同時(shí)將推理的結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送給遷移代理；

4)收到用戶移動行為的推理結(jié)果后，遷移代理檢查是否滿足應(yīng)用遷移條件，若滿足則通知應(yīng)用管理器暫停應(yīng)用計(jì)算任務(wù)，收集用戶當(dāng)前正在運(yùn)行的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用的狀態(tài)，將應(yīng)用狀態(tài)緩存；

5)應(yīng)用管理器根據(jù)應(yīng)用類型選擇遷移策略，根據(jù)應(yīng)用的類型不同，分別轉(zhuǎn)入以下三個(gè)分支：

5a)第一分支，整體遷移：應(yīng)用狀態(tài)保存在應(yīng)用實(shí)例中，應(yīng)用實(shí)例被完全序列化后發(fā)送給遷移代理；

5b)第二分支，片段遷移：將應(yīng)用的關(guān)鍵屬性狀態(tài)抽象成“快照”，將應(yīng)用實(shí)例可以序列化的對象序列化，將不可序列化的對象用占位符標(biāo)出，并一起封裝到遷移代理中；

5c)第三分支，快照遷移：將應(yīng)用的高層運(yùn)行狀態(tài)抽象成“快照”發(fā)送給遷移代理；

6)當(dāng)用戶到達(dá)新的位置或切換到新的設(shè)備后，情境管理器通知遷移代理遷移的目標(biāo)地址，遷移代理通知源地址的管理代理注銷，離開源地址，執(zhí)行遷移動作；

7)遷移代理到達(dá)目標(biāo)地址后，首先通知當(dāng)?shù)刂虚g件的管理代理，管理代理對其進(jìn)行驗(yàn)證和授權(quán)，通過驗(yàn)證后遷移代理將向目標(biāo)地址的情境管理器注冊所關(guān)注的情境類型，并和當(dāng)?shù)氐膽?yīng)用管理器通信；

8)應(yīng)用管理器根據(jù)遷移策略恢復(fù)隨著遷移代理一起遷移過來的應(yīng)用狀態(tài)，根據(jù)遷移策略的不同轉(zhuǎn)入以下三個(gè)分支：

8a)第一分支，整體遷移：將遷移代理攜帶的序列化后的應(yīng)用實(shí)例反序列化，恢復(fù)應(yīng)用狀態(tài)；

8b)第二分支，片段遷移：和目標(biāo)地址的計(jì)算資源進(jìn)行動態(tài)鏈接后重配置，根據(jù)“快照”生成新的應(yīng)用實(shí)例，使得該實(shí)例的屬性狀態(tài)和遷移前保持一致；

8c)第三分支，快照遷移：在目標(biāo)地址的計(jì)算環(huán)境中尋找能夠執(zhí)行用戶原先任務(wù)的應(yīng)用程序，并用“快照”初始化相匹配的應(yīng)用程序，使得該應(yīng)用程序的初始狀態(tài)和遷移前的應(yīng)用狀態(tài)一致；