UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

MESTRADO EM INFORMÁTICA
 
 
 
 
 
 
 
 

NELSON DOS SANTOS JUNIOR
 
 
 
 

UM SISTEMA MULTIAGENTE DISTRIBUÍDO PARA GERENCIAMENTO DE REDES DE COMPUTADORES
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

VITÓRIA

2003
 
 
 
 

Resumo

Atualmente, o ambiente computacional de muitas empresas é composto por uma grande variedade de componentes de hardware e software. Em um ambiente computacional, existem as aplicações (sistemas) que cada empresa usa para suportar seus principais negócios. O gerenciamento de redes de computadores é uma área responsável pela manutenção da disponibilidade e eficiência do ambiente computacional. O gerenciamento de redes de computadores lida com tipos diferentes de componentes de hardware, com tempos de utilizações variados e fornecedores diferentes, muitas vezes utilizando versões de softwares já desatualizadas ou ainda não consolidadas e sem a "onipresença" de especialistas experientes para resolverem os problemas.

A proposta deste trabalho é usar recursos computacionais para suprir a necessidade de atuação imediata, em todo o ambiente gerenciado. Esses recursos computacionais devem ter algumas características, tais como: autonomia para tomar ações (sem interferência de um especialista humano), onipresença (estar presente e ativo em todos os computadores e equipamentos 24 horas por dia) e capacidade de reproduzir ações que especialistas humanos realizariam para gerenciar o ambiente com segurança.

O trabalho pretende mostrar como melhorar a eficiência no gerenciamento de redes de computadores com a utilização de tecnologia baseada em sistemas multiagentes. Um sistema multiagente foi desenvolvido de forma gradual para lidar com diferentes partes do ambiente computacional. Inicialmente, os experimentos foram realizados somente no ambiente Unix. Foi utilizada a metodologia GAIA (Wooldridge et al., 2000) para análise e projeto de sistemas baseados em agentes de Wooldridge, Jennings e Kinny. O foco de atuação do sistema é o de reproduzir ações específicas de administradores humanos na gerência de redes de computadores.

Análises dos logs do experimento, coletados entre junho de 2002 a janeiro de 2003, mostraram que o sistema multiagente tem evitado que sistemas financeiros e produtivos sofram interrupções ou tenham seu tempo de resposta comprometido, bem como tem evitado que procedimentos de backups sofram anormalidades.
 
 

Abstract

Nowadays, the computational environment of a lot of companies is composed by a great variety of hardware and software components. A computational environment has a lot of applications (systems) that each company uses to support his main businesses. The network management is responsible for the maintenance of the readiness and efficiency for the computational environment. The network management works with different kinds of hardware components, with varied times of uses and different suppliers, using no updated software versions or no consolidated and without the experienced specialists' "omnipresence" to solve the problems.

The proposal of this work is to use computational resources to supply the need of immediate actions, in whole the managed environment. These computational resources should have some characteristics, such as: autonomy to take actions (without a human specialist's interference), omnipresence (to be present and assets in all of the computers and equipments 24 hours a day) and able to reproduce actions that human specialists would accomplish to manage the environment with safety.

We intended in that work to show as improving the efficiency in the network management with the technology based in multi-agent systems. A multi-agent system was developed in a gradual way to work with different parts of the computational environment. Initially, the experiments were only accomplished in the Unix environment. The multi-agent system was developed using the GAIA (Wooldridge et al., 2000) Methodology for analysis and project of agent-based systems. The focus of performance of the system is it of reproducing human administrators' specific actions in the network management.

Analyses of the logs of the experiment, collected among June from 2002 to January of 2003, showed that the multi-agent system has been avoiding that financial and productive systems suffer interruptions or avoiding response time problems, as well as it has been avoiding that procedures of backups suffer abnormalities.
 
 





























UM SISTEMA MULTIAGENTE DISTRIBUÍDO PARA GERENCIAMENTO DE REDES DE COMPUTADORES

NELSON DOS SANTOS JUNIOR



 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Dissertação apresentada ao Mestrado em Informática da Universidade Federal do Espírito Santo, como requisito parcial para obtenção do Grau de Mestre em Informática.

Orientador: Prof. Dr. Orivaldo de Lira Tavares.

Co-Orientador: Prof. Dr. Flávio Miguel Varejão.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

VITÓRIA

2003
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

UM SISTEMA MULTIAGENTE DISTRIBUÍDO PARA GERENCIAMENTO DE REDES DE COMPUTADORES

NELSON DOS SANTOS JUNIOR

 
 
 
  COMISSÃO EXAMINADORA
 
 
 
 
 
 

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Prof. Orivaldo de Lira Tavares, D. Sc.

Orientador
 
 

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Prof. Flávio Miguel Varejão, D. Sc.

Co-Orientador

_________________________________________

Prof. Davidson Cury, D. Sc.
 
 

_________________________________________

Prof. Nizam Omar, D. Sc.
 
 
 
 

Vitória, 23 de Junho de 2003


 
 

Sumário
 
 
 
  Resumo ............................................................................................................
11
  Abstract ............................................................................................................
12
1 Introdução ......................................................................................................
13
1.1 Descrição do Problema ....................................................................................
13
1.2 Objetivos ..........................................................................................................
15
1.3 Contribuições ...................................................................................................
16
1.4 Metodologia .....................................................................................................
16
1.5 Organização do Trabalho .................................................................................
17
2 Fundamentação Teórica ................................................................................
18
2.1 Gerenciamento de Redes de Computadores ....................................................
18
2.1.1 Tipos de Gerenciamento ..................................................................................
19
2.1.2 Sistemas para Gerenciamento ..........................................................................
20
2.2 Sistemas Multiagentes .....................................................................................
21
2.2.1 Agentes ............................................................................................................
22
2.2.2 Sociedade de Agentes ......................................................................................
24
2.2.3 Utilização de Sistemas Multiagentes ...............................................................
25
3 Gerenciamento de Redes de Computadores com Sistemas Multiagentes 
27
3.1 Justificativas de utilização de Sistemas Multiagentes .....................................
27
3.2 Abordagens no Gerenciamento de Redes de Computadores com Sistemas Multiagentes ....................................................................................................
29
3.2.1 Gerenciamento Centralizado ...........................................................................
29
3.2.2 Gerenciamento Distribuído ou por Delegação ................................................
30
3.2.3 Gerenciamento baseado em Agentes Móveis ..................................................
31
3.3 Requisitos do Gerenciamento de Redes de Computadores atendidos pelos Sistemas Multiagentes .....................................................................................
32
4 O Sistema MASNet ........................................................................................
36
4.1 Arquitetura .......................................................................................................
36
4.1.1 Arquitetura Interna dos Agentes ......................................................................
39
4.1.2 Arquitetura do Processo Decisório ................................................................
40
     
5 Implementação do Sistema MASNet CST ................................................
43
5.1 Escolha do Ambiente .......................................................................................
43
5.2 Escolha do Problema .......................................................................................
44
5.3 Agentes Desenvolvidos ...................................................................................
45
5.4 Estruturas utilizadas na implementação ...........................................................
48
6 Avaliação do Sistema Multiagente ...............................................................
53
6.1 Histórico e Estratégia dos Testes .....................................................................
53
6.2 Atuação do Sistema .........................................................................................
54
6.3 Problemas encontrados e Benefícios atingidos ................................................
59
7 Conclusões .....................................................................................................
61
  Referências Bibliográficas .............................................................................
64
A Apêndice A Sistema MASNet Modelagem GAIA .................................
69
A.1 Modelagem GAIA Análise ...........................................................................
69
A.1.1 Sistema .............................................................................................................
69
A.1.2 Modelo de Papéis .............................................................................................
69
A.1.3 Modelo de Interação ........................................................................................
72
A.2 Modelagem GAIA Projeto ............................................................................
74
A.2.1 Modelo de Agentes ..........................................................................................
74
A.2.2 Modelo de Conhecimento ................................................................................
74
A.2.3 Modelo de Serviços .........................................................................................
75