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8.2 Active Mail [Nit97]

Active Mails sind elektronische Briefe, die nicht nur statische Daten, sondern auch Programme transportieren und zu bestimmten Zeitpunkten ausführen können. Active Mail ist eine Plattform für viele mögliche Anwendungsgebiete, z.B. CSCW. Während alle anderen Active-Mail- Ansätze eigene Laufzeitumgebungen benutzen, sollte diese Arbeit auf Mole aufbauen, da Active Mails und mobile Agenten viele Eigenschaften teilen, und weil so Active Mails als Agenten die Systemmechanismen von Mole (z.B. in Bezug auf Sicherheit oder Terminierung) nutzen kann. Die Arbeit umfasste das Erstellen eines Werkzeugs zum Erzeugen und Ansehen von Active Mails und einer Beispielanwendung, die auf Active Mail basiert. Diese Beispielanwendung bestand in einer Terminvereinbarungsapplikation. Es zeigte sich, daß ein solcher Ansatz sehr sinnvoll ist, weil er zum einen die unmittelbare Nützlichkeit eines Agentensystems erhöht und damit zu einer größeren Akkzeptanz beiträgt, und zum anderen dem Anwendungsgebiet durch die Systemmechanismen mehr Möglichkeiten angeboten werden können.

8.3 Suchen von Usenet-News [Wie97]

Um verschiedene Mobile-Agenten-Systeme untereinander besser vergleichen zu können wurde auf dem 2. Deutschen Mobile-Agenten-Treffen (DeMAT) in Waldfischbach beschlossen, daß alle vertretenen Gruppen eine bestimmte Anwendung für ihr System implementieren, um so anhand der gleichen Aufgabenstellungen z.B. den Aufwand bestimmen zu können, mit dem Probleme in dem jeweiligen System gelöst werden. Diese "Referenzapplikation" war ein Programm, mit dem es möglich sein sollte, in den Artikeln der Usenet-News nach Stichworten zu suchen, ähnlich wie die Suchmaschinen für WWW anbieten. Usenet-News ist ein elektronisches Informationssystem, mit dem weltweit Menschen über ein breites Spektrum an Themen diskutieren und Informationen austauschen. Spezialisierte Rechner, sog. Newsserver, verteilen diese Informationen weltweit. Die daraufhin durchgeführte Studienarbeit implementierte daher genau diese Referenzapplikation für Mole und verglich deren Möglichkeiten mit existierenden News-Suchmaschinen wie DejaNews. Dabei zeigte sich, daß dieser Ansatz gegenüber existierenden Index-Suchmaschinen nur dann einen Vorteil bietet, wenn aktuellere Ergebnisse nötig sind, oder wenn sich Index-Suchmaschinen aufgrund eines zu hohen Datenvolumens nicht einsetzen lassen.

9 Das Mole-System

Um die Praktikabilität der Forschungsergebnisse demonstrieren zu können und um eine Plattform für zukünftige Forschungen zu haben, wurde der als Vorleistung in AIDA I eingebrachte Systemprototyp neu implementiert und als Mole Version 1.0 auf dem Internet frei zugänglich gemacht. Das Mole-System war eines der ersten frei verfügbaren Mobile-Agenten-Systeme, eines der ersten, das Java verwendete und eines der wenigen, die im Quellcode verfügbar waren. Dadurch wurde das Mole-Projekt auch international nach außen sichtbar und weithin bekannt. Das Mole-System wird von einer Reihe von Anwendern im akademischen und im indutriellen Bereich benutzt, wie z.B. von der Universität Genf, der Universität Zürich, Siemens, Sony usw.

Die erste Version von Mole wurde im Mai 1996 freigegeben und wurde seitdem etwa 500 mal von mehr als 300 verschiedenen Rechnern geholt.

Die zweite Version von Mole wurde im Juli 1997 freigegeben und von Mitte Juni bis Mitte August ca 180 mal von 130 Rechnern aus 23 Ländern geholt.

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Das Mole-System, das zur Zeit einen Umfang von etwa einem Megabyte Code hat, aus etwa 120 Klassen und 600 Methoden besteht, ist komplett in Java implementiert. Für das System existieren drei grafische Demos, die es erlauben, die Mobile-Agenten-Idee und das Mole- System anschaulich vorzuführen, darunter eine Mole-basierte Implementierung des Spiels "Scotland Yard" [Ahe97a], das am IPVR bereits einmal für immobile Agenten auf einem gemeinsamen Rechner implementiert wurde. Ein Teil von Mole ist ein graphischer Monitor [Bec96], mit dem sich pro Platz die Agenten und angebotenen Dienste anzeigen lassen kann sowie die Kommunikationsinteraktionen untersuchen kann.

Im Gegensatz zum Modell führt die Implementierung unterhalb von Plätzen eine weitere Komponente, die Engine, ein. Engines sind Mengen von Plätzen, die gemeinsam von einem Javainterpreter und damit einem Betriebssystemprozeß ausgeführt werden. Damit sind Plätze sehr "billige" Komponenten und können z.B. zur Strukturierung oder zum lokalen Testen oder Betreiben von Konfigurationen aus mehreren Plätzen eingesetzt werden.

10 Verwandte Arbeiten

Das Jahr 1996 und vor allem 1997 erlebte einen Boom an neuen Agentensystemen (siehe Tabelle 3). In diesem Abschnitt sollen sie kurz im Bezug auf die Forschung bei AIDA I charakterisiert werden.

Ara [Pei97] ist ein Mehrsprachensystem, das nach Tcl und C jetzt auch Java als Sprache anbietet. Da hier immer eine starke Migration vorhanden sein soll, wurde diese auch für Java realisiert, wobei dieses ohne große Eingriffe in die Laufzeitumgebung von Java dadurch vorgenommen werden konnte, daß einfach der komplette Zustand eines Javainterpreters verschickt wird. Da in Ara ein Agent immer durch einen Interpreter ausgeführt wird, war dieses Vorgehen möglich und effizient. Als Mehrsprachensystem leidet ARA im Bereich der Kommunikation daran, daß als Datentyp vor allem Strings, also der kleinste gemeinsame Nenner der Sprachen, verwendet wird, was eine Spezifikation von Dienstinanspruchnahmen auf der Ebene von Bytes notwendig macht.

ffMAIN [LDD95] ist ein Mehrsprachensystem, das zur Kommunikation einen lokalen Tupelspace benutzt und HTTP als Transfer- und Kommunikationsprotokoll verwendet. Auch hier tritt das Problem auf, daß die Ebene der Kommunikation umformatierte Strings sind.

Tacoma [JRS95] ist ein Mehrsprachensystem, das eher auf der Ebene der Remote Evaluation als auf der Agentenebene anzusiedeln ist, da im wesentlichen Code verschickt wird, sowie ein Datenpaket, daß die ausgeführte Einheit selbst zusammen- und entpacken muß.

AgentTcl [Gra96] ist ein fortgeschrittenes Agentensystem, das inzwischen auch einen Authentifikationsmechanismus implementiert hat.

Aglets [IBM96] ist ein Mobile-Agenten-System auf der Basis von Java, das von IBM Japan entwickelt und gepflegt wird. Es werden einige Anstrengungen von Seiten von IBM unternommen, um dieses System zu einer Basis für kommerzielle Anwendungen zu machen. Besonders hervorzuheben sind die Aktivitäten dieser Gruppe im Bereich Sicherheit. Ein kürzlich erschienener Text deutet daraufhin, daß das Aglets-System bald ein Rahmenwerk beinhalten wird, das die "konventionelleren" Funktionen wie Authentifizierung und Ressourcenkontrolle bereitstellt.

Concordia [WPW97] ist ein System von Mitsubishi, USA, das ebenfalls auf Java aufsetzt. Es soll ebenfalls eine Basis für agentenbasierte, robuste Anwendungen bieten. Es legt zur Zeit einen besonderen Schwerpunkt auf die Integration von Datenbanken in Agentenanwendungen.

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Eine Besonderheit dieses Systems sind die Itinaries oder "Reisepläne", die im Voraus erstellt werden und zu jeden zukünftigen Ankunftsort die Funktionen nennen, die dort ausgeführt werden sollen. Itinaries können dynamisch modifiziert werden.

CyberAgents [FTP97] war ein Produkt von FTP Software Inc., das vor allem zum Management von PC-Netzen eingesetzt werden sollte. Da der Anwendungsbereich geschlossen war, war das Agentensystem auch nur sehr einfach gestaltet. Im Wesentlichen konnte man auf eine sehr einfache, graphische Weise existierende Agenten zu einer festen Liste von Rechnern schicken und sie dort beliebige Programme ausführen lassen. Die Agenten authentifizierten sich gegenüber den Rechnern mit einem Passwort, die Agenten selbst hatten alle Rechte des Benutzers unter dessen Kennung sie liefen. FTP nahm dieses Produkt jedoch 1997 vom Markt und integrierte es in andere Produkte.

Java-2-go [LM96] ist ein frühes System, das auf Java basiert, und nicht mehr weiterentwickelt zu werden scheint.

Kafka [Nis97] ist ein System, das ebenfalls auf Java aufbaut und von Fujitsu, Japan stammt. Die besonderen Eigenschaften dieses Systems sind: - Agenten können ihren Programmcode zur Laufzeit ändern - Möglichkeit zur Remote Evaluation von Code statt der Migration von Agenten - Ein verteiler Verzeichnisdienst für Agentennamen

Messengers [Tsch95] sind eigentlich keine mobilen Agenten, sondern eine Art Vorstufe dazu. Zwar bestehen auch messengers aus Code (in M0 - einer Postscript-ähnlichen Sprache), das Laufzeitsystem bietet aber z.B. keine Maßnahmen an, um die Mächtigkeit einzelner Messengers zu beschränken.

MOA [Mil97] ist das java-basierte Agentensystem der "Open Group". Es ist zur Zeit nicht frei erhältlich, enthält aber einige interessante Konzepte: - Kommunikation findet mittels Kanälen zwischen Agenten statt - Plätze sind keine Agententreffpunkte, sondern "Agentengaragen", die für Agenten an Knoten angelegt werden und in denen Agenten Daten hinterlassen können. Plätze können verschachtelt sein - Agentennamen bestimmten den Ursprungsort, der die Administration von Agenten übernimmt

MonJa [Mon97] ist ein Mobile-Agenten-System von Mitsubishi, Japan, über das zur Zeit nur japanische Informationen verfügbar sind.

Odyssey [GM97] ist das Nachfolgeprodukt zu Telescript. Es stellt ein Mobile-Agenten-System auf der Basis von Java und den Konzepten von Telescript dar, wird aber auch weiterentwickelt.

Telescript [GM96] ist als Produkt mit Sicherheit immer noch das am meisten entwickelte Agentensystem. Es verwendet eine eigene, Smalltalk-ähnliche Programmiersprache und hat ein sehr ausgearbeitetes Verarbeitungsmodell. Da diesem System mit dem Aufkommen von WWW und Java kein Markterfolg beschieden war, entwickelt jetzt auch die Firma, die dieses System erstellt hat, General Magic, ein Java-basiertes System. Odyssey. Sie hält außerdem ein Patent über ein Verfahren, das sehr stark an starke Migration erinnert.

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Voyager [Obj97] ist ein kommerzielles Produkt für Java, das seine Systemdienste um einen ORB herum entwickelt und das einige auf kommerzielle Anwendungen ausgerichtet ist.

11 Probleme von Mobilen-Agenten-Systemen

Obwohl mobile Agenten eine ganze Reihe von möglichen Vorteilen gegenüber herkömmlichen Client-Server-Architekturen haben, werden Mobile-Agenten-Systeme noch nicht in größerem Umfang eingesetzt. Die Gründe dafür sind nicht vollständig zu eruieren, aber u.a. folgende Probleme könnten zu diesem Umstand beitragen:

Der Sicherheitsaspekt ist noch nicht gelöst Offene Fragen wie beim Problem der Sicherheit gegenüber böswilligen Interpretern schrecken noch viele potentielle Anwender ab, da dieser Bereich immer wichtiger wird, und die Grundlage für den Einsatz von immer mehr Anwendungen wird.

Es fehlt eine "Killerapplikation" Wie man im Fall WWW gesehen hat, benötigen einige Technologien, auch wenn sie nützlich sind, manchmal Anwendungen, die erstens so vorher noch nicht bestanden, die zweitens einen starken Bedarf verzeichnen und die drittens auf der Technologie basieren, die sie in der Folge populär machen. Eine solche Anwendung, obwohl zur Zeit nicht in Sicht, könnte auch mobile Agenten zur einer kritischen Masse verhelfen.

Tabelle 3: Agentensysteme

Systemname Sprachen Institution Verfügbar?

ARA Tcl, C, Java Universität Kaiserslautern ja (frei)

ffMAIN Tcl, Perl, Java Universität Frankfurt nein

Tacoma Tcl, C, Python, Scheme, Perl Cormell (USA), Tromso (Norwegen) ja (frei)

AgentTcl Tcl Dartmouth College, USA ja (frei)

Aglets Java IBM, Japan ja (nur binär)

Concordia Java Mitsubishi, USA ja (nur binär)

CyberAgents Java FTP Software, Inc., USA nicht mehr

Java-2-go Java University of California at Berkeley ja

Kafka Java Fujitsu, Japan ja (nur binär)

Messengers M0 Universität Zürich, Schweiz ja (frei)

MOA Java The Open Group, USA nein

Mole Java Universität Stuttgart ja

MonJa Java Mitsubishi, Japan ja (nur binär)

Odyssey Java General Magic, USA ja (nur binär)

Telescript Telescript General Magic, USA ja (nur binär)

Voyager Java ObjectSpace, Inc. , USA ja (nur binär)

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Die Mobile-Agenten-Technik ist noch nicht auf dem Stand, der bei Client-Server-Systemen Standard ist, und der im kommerziellen Umfeld gebraucht wird Client-Server-Systeme existieren im Vergleich zu Mobilen-Agenten-Systemen sehr viel länger, und die Forschung auf diesem Gebiet hat bereits viele Aspekte gelöst, die für robuste und effiziente kommerzielle Anwendungen notwendig sind. Aufgrund des fehlenden Alters von mobilen Agenten müssen diese Aspekte hier erst noch gelöst werden, sofern sie nicht aufgrund der größeren Mächtigkeit des Agentenansatzes übernommen werden können.

Die Verbreitung der Technik ist noch zu gering, als daß sie nützlich sein könnte Ein Mobile-Agenten-System ist umso nützlicher in einem offenen Umfeld, je mehr Dienste angeboten werden, und umso mehr bestehende Datenquellen lokal per Agent erreichbar sind. Solange es aber keine Benutzer gibt, die diese Technologie einsetzen, gibt es auch keine Dienstanbieter, die ein solches System auf ihren Servern einsetzen. Um einem Teil dieses Problems entgegenzuwirken wurde Mole in der letzten Zeit so modifiziert, daß es als Applet auf Java-fä- higen Browsern ablaufen kann (siehe [Ahe97b]). Ein Platz, der auf einem Browser läuft, hat nicht die technischen Möglichkeiten eines Platzes, der als normale Anwendung gestartet wird. Daher benötigen Browserplätze eine "Relay"-Komponente auf einem Platz im "normalen", festen Agentensystem. Mithilfe einer solchen Architektur ist es dann möglich, daß Benutzer Agenten lokal auf ihrem Browser starten und ablaufen lassen können und diese dann weitermigrieren lassen. Damit vergrößert sich die Basis an Benutzern dramatisch, die ohne weitere Maß- nahmen wie der Installation eines Agentensystems Mole-Applikationen starten und benutzen können.

12 Zusammenfassung

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß die gesetzten Ziele der ersten Projektphase erreicht wurden.

Es wurde ein Modell für die agentenbasierte Verarbeitung erarbeitet, das es erlaubt, Anwendungen mithilfe von mobilen Benutzer- und immobilen Systemagenten zu modellieren, es wurden Systemmechanismen für ein Mobile-Agenten-System erarbeitet, die es erlauben, Agenten interagieren und migrieren zu lassen. Weiter wurde der Bereich Sicherheit in einer ersten Analyse angegangen und Vorstellungen darüber entwickelt, wie ein Rahmenwerk für ein Agentensystem in diesem Bereich auszusehen habe. Darüberhinaus wurden Protokolle zur Waisenerkennung und zur Terminierung entworfen, sowie einige Beispielanwendungen auf der Basis des implementierten Agentensystems erstellt.

Ergebnisse des Projektes wurden auf dem Joint W3C/OMG Workshop on Distributed Objects and Mobile Code, 1996 in Boston, auf dem zweiten ECOOP Workshop über Mobile Object Systems, 1996 in Linz, auf dem dritten ECOOP Workshop über Operating System support for Mobile Object Systems, 1997 in Jyväskylä, Finnland, auf dem ersten internationalen Workshop über Mobile Agents, MA'97, 1997 in Berlin, auf der International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications (PDPTA'97), 1997 in Las Vegas, sowie auf der International Working Conference on Distributed Applications and Interoperable Systems (DAIS'97), 1997 in Cottbus vorgestellt sowie in drei Fakultätsberichten veröffentlicht. Das Projekt wurde auf der CeBIT'97 und bei verschiedenen Gelegenheiten anderen Gruppen und in der Industrie präsentiert. Es wird angestrebt, weitere Ergebnisse auf weiteren Workshops und Konferenzen vorzustellen.

In der noch verbleibenden Zeit soll das Mole-System an Java 1.1 angepasst werden, das Per-

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formanzmodell soll erweitert werden, und es soll begonnen werden, die Komponenten des Sicherheitsbereich zu konzipieren, die mit existierenden Verfahren gelöst werden können. Zuletzt soll ein EventManager konzipiert werden, der in der Lage ist, mobile Teilnehmer zu bedienen, und der auch für eine große Zahl von Teilnehmern und Events performant genug ist.

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