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系統識別號 U0002-1307201517114200
中文論文名稱 應用於資料庫監控系統之多代理人機制
英文論文名稱 Multi-Agent Mechanism in Database Monitoring
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 資訊管理學系碩士在職專班
系所名稱(英) On-the-Job Graduate Program in Advanced Information Management
學年度 103
學期 2
出版年 104
研究生中文姓名 蔡政成
研究生英文姓名 Zheng-Cheng Tsai
學號 700630147
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2015-05-30
論文頁數 76頁
口試委員 指導教授-周清江
委員-梁恩輝
委員-陳國棟
中文關鍵字 資料庫管理  系統監控  多代理人 
英文關鍵字 Database Management  System Monitor  Multi-Agent  JADE 
學科別分類
中文摘要 資料庫在眾多資訊系統中是核心的一環,一旦發生異常狀況,阻斷或干擾原來進行中的資料流程或商業流程,都可能對企業帶來巨大的損失甚至營運停擺,故資料庫管理人員必須花費相當多的時間持續不斷地進行監控與維護作業。而目前企業大部分都存在許多不同種類或不同平台的資料庫主機,隨著儲存資料日趨增長,前端應用系統架構日趨複雜,資料庫發生問題的頻率也相對增加,這讓資料庫管理人員如同救火隊般疲於奔命,無形地增加管理上的風險。如何有效做好資料庫管理工作,減化日常作業及增加管理效率,都是企業必須思考的課題。本研究從分析資料庫監控系統的發展趨勢,到實務上遭遇到的問題與需求,以JADE(JAVA Agent Development Framework)為實作基礎架構,設計並發展出一套應用於資料庫監控系統的多代理人機制(Multi-Agent Mechanism in Database Monitoring ,MADM),透過簡單安裝程序,即可完成相關設定並監控運行資料,異常狀況發生時,可即時告警並產生圖形化的歷史資料,最後驗證MADM系統在實務上的可用性與創新性,確實達到預期之目的,能有效降低監控機制整體的複雜度並提高可擴充性,希望可作為資訊人員導入資料庫監控系統時的參考依據。
英文摘要 Database is one of the most important parts of many information systems in an organization. When it is not working properly, the system’s original data flow or business flow will be broken, which may cause big damages or stop the company’s services. Therefore, DBAs normally spend much time to monitor and maintain databases operations. However, in a company there are many kinds of databases under different platform. With the rapidly-expanded data, front-end application system architectures and their application scopes are getting more and more complicated. Occurrences of database problems increase accordingly. This makes DBA as busy as a fireman, which increases the invisible risk of management. How to perform database management tasks effectively and how to reduce DBAs routine works are important studies of the enterprise. This study analyzes the development trend of database monitoring system, and studies practical problems encountered with related requirements. We propose to use JADE (JAVA Agent Development Framework) as the infrastructure. We design and develop an enterprise database monitoring system using multi-agent mechanism, called Multi-Agent Mechanism in Database Monitoring, MADM. When a new host needs to be added to MADM, a simple installation procedure would complete the configuration settings. After starting the communication between a MADM’s server and client, the host will begin receiving information and performing related monitoring. When an abnormal condition occurs, an immediate alarm will be issued and historical information will be displayed through a graphical presentation. We experimentally verify the feasibility and innovation of MADM’s system architecture, and confirm that MADM indeed can effectively reduce the overall complexity of the monitoring mechanism. It can improve flexibility and scalability, and hopefully can be used as a reference for other real cases.
論文目次 目錄
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第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的與方法 2
1.3 論文架構 3
1.4 研究貢獻 4
第二章 相關研究與文獻探討 5
2.1 代理人的定義、特性與發展 5
2.1.1 代理人的定義 5
2.1.2 代理人的特性 5
2.1.3 代理人的發展 6
2.2 代理人的相關技術 7
2.2.1 FIPA (Foundation for Intelligent Physical Agents) 7
2.2.2 JADE (Java Agent Development Environment) 9
2.3 資料庫監控系統解決方案比較 12
2.4 多代理人(Multi-Agent)相關應用探討 13
2.5 資料庫監控系統研究探討 14
2.6 文獻探討總結 15
第三章 MADM系統分析與架構設計 16
3.1 MADM系統分析 18
3.1.1 MADM系統需求(Requirements) 18
3.1.2擷取目標(Capturing goals) 19
3.1.3使用者案例(Applying Use Cases) 20
3.1.4角色細分(Refining Roles) 22
3.1.5建立代理人類別(Creating agent class) 24
3.2 MADM架構設計 34
3.2.1 建立對話機制(Constructing Conversations) 34
3.2.2 系統設計(System Design) 36
第四章 MADM系統實作與驗證 39
4.1 多代理人系統開發 40
4.1.1 Client-Server通訊者開發 40
4.1.2 Client-作業系統資訊收集者開發 43
4.1.3 Client-資料庫資訊收集者開發 45
4.1.4 Server-資料處理者開發 46
4.1.5 Server-資料分析者開發 47
4.1.6 Server-資料製圖者開發 48
4.2 使用者介面開發 49
4.2.1 多代理人管理介面 50
4.2.2 資料圖形呈現介面 50
4.2.3 網站權限管理介面 50
4.3 系統導入測試與驗證 51
4.3.1測試環境 51
4.3.2系統驗證 52
4.3.3與相關監控方式之比較 62
4.3.4與相關研究之比較 63
第五章 MADM監控案例討論 64
5.1 案例介紹 64
5.2 成效分析 70
第六章 結論與未來研究方向 73
6.1 結論 73
6.2 未來研究方向 73
參考文獻 75
一、中文部分 75
二、英文部分 75


表目錄
==========================================
表 3-1需求事件條列表 21
表 3-2 Client端多代理人角色功能描述 26
表 3-3 Server端多代理人角色功能描述 27
表 3-4資料庫監控項目清單 30
表 4-1 Client與Server代理人描述 41


圖目錄
==========================================
圖2-1 A Part View of an Agent Typology 6
圖2-2 FIPA reference mode of an Agent Platform 7
圖2-3 FIPA message structure 9
圖2-4 JADE平台執行環境 9
圖2-5 JADE架構圖 10
圖3-1 The MaSE Methodology 17
圖3-2系統環境 18
圖3-3 MADM目標階層圖 19
圖3-4 MADM使用者案例圖 21
圖3-5 MADM循序圖 22
圖3-6 MADM角色架構圖 23
圖3-7 MADM角色模型圖 23
圖3-8 MADM代理人資料流程圖 24
圖3-9 MADM多代理人機制架構圖 26
圖3-10通訊者角色與代理人關係圖 27
圖3-11作業系統資訊收集者與代理人關係圖 29
圖3-12資料庫資訊收集者與代理人關係圖 31
圖3-13對話類別-發送 34
圖3-14對話類別-回應 35
圖3-15通訊模組運作流程 36
圖3-16 MADM架構圖 38
圖4-1 MADM程式架構 39
圖4-2畫面區域說明 40
圖4-3 JADE support for content languages and ontologies 42
圖4-4 通訊者相關流程圖 43
圖4-5 sar採樣結果範例畫面 44
圖4-6 vmstat採樣結果範例畫面 44
圖4-7 SNMP收集資料範例畫面 45
圖4-8 MADM - DataObject類別關係圖 46
圖4-9 Data Analyze Agent 運作流程圖 48
圖4-10 rrdtool製圖流程 48
圖4-11 rrdtool create command 49
圖4-12 rrdtool update command 49
圖4-13 rrdtool graph command 49
圖4-14 MADM多代理人管理介面 50
圖4-15 MADM人員授權維護畫面 51
圖4-16 MADM測試環境架構圖 52
圖4-17 Server – Remote Agent Management GUI 52
圖4-18 Client – Remote Agent Management GUI 53
圖4-19 Client代理人完成登入動作 53
圖4-20 Client Management 54
圖4-21 Start Client OCA 54
圖4-22 Client端自動啟動OCA程式 54
圖4-23 Client端資訊收集流程圖 55
圖4-24 ACL Process - OCA詢問DF 55
圖4-25 ACL Process – DF回應OCA 56
圖4-26 ACL Message訊息 - DF回應OCA 56
圖4-27 ACL Process–OCA向CIA請求資料 56
圖4-28 ACL Process –CIA將資料回傳給OCA 57
圖4-29 ACL Process –OCA向DF詢問DCA位置 57
圖4-30 ACL Process –DF回應DCA位置 57
圖4-31 ACL Process –OCA傳送DataObject至DCA 57
圖4-32 ACL Process –DCA將資料送至遠端 58
圖4-33 Server端流程圖 58
圖4-34 Client端確認無測試檔案 58
圖4-35 Server端執行Upload File 59
圖4-36 Client端傳送檔案流程圖 59
圖4-37 ACL Process –SenderAgent向DF Service發出請求 59
圖4-38 ACL Message–SenderAgent向DF Service發出請求 60
圖4-39 ACL Process –DF回應向DF Service發出請求 60
圖4-40 ACL Process –SenderAgent請求DCA傳送檔案 60
圖4-41 ACL Process –DF回應SenderAgent 60
圖4-42 ACL Process –DCA將檔案送至遠端 61
圖4-43 Server端接收檔案流程圖 61
圖4-44 ACL Message訊息–FRA接收來至遠端檔案 61
圖4-45 確認檔案上傳成功 62
圖4-46 rrdtool相關圖形 62
圖5-1 Top Disk Read Usage 64
圖5-2 Top CPU Usage 65
圖5-3 Top Disk Read Detail Time 65
圖5-4 Top Disk Read By User 66
圖5-5 Direct path read Description 66
圖5-6 Table Access Full 67
圖5-7 Disk Read Busy 68
圖5-8 Session Trace File 68
圖5-9 Active Session High Usage 69
圖5-10 O.S.異常事件統計 71
圖5-11 DB異常事件統計 71
參考文獻 一、中文部分
[1] 林侑琦,《以多理人備援系統之研究》,碩士論文,國立成功大學工程科學研究所,2010。
[2] 曾介亭,《多代理人系統在建構APC作業平台之研究》,碩士論文,國立成功大學工程科學研究所,2006。
[3] 趙品棠,《基於多代理人之企業伺服器監控系統》,碩士論文,國立成功大學工程科學研究所,2011。
[4] 賴政賢,《資料庫效能監控系統的設計與實作》,碩士論文,中華大學資訊管理研究所,2012。
[5] 蘇豐文,〈智慧型代理人前瞻性資訊技術〉,行政院國家科學委員會科學發展學報,第380期,頁74-79,2004年8月。

二、英文部分
[6] Board, J. A. D. E. (2005). Jade security guide. JADE-S Version, 2. http://jade.cselt.it/doc/tutorials/JADE_Security.pdf
[7] Bellifemine, F., Poggi, A., & Rimassa, G. (1999). JADE–A FIPA-compliant agent framework. Proceedings of The Practical Applications of Intelligent Agents and MultiAgent Technology (PAAM), pages 97–108.
[8] Dias, K., Ramacher, M., Shaft, U., Venkataramani, V., & Wood, G. (2005). Automatic performance diagnosis and tuning in oracle. Proceedings of The Conference on Innovative Data Systems Research (CIDR) ,pages 84-94.
[9] Genesereth, M. R., & Ketchpel, S. P. (1994). Software agents. Commun. ACM, 37(7), 48-53.
[10] Karavanic, K. L., May, J., Mohror, K., Miller, B., Huck, K., Knapp, R., & Pugh, B. (2005). Integrating database technology with comparison-based parallel performance diagnosis: The perftrack performance experiment management tool. Proceedings of the ACM/IEEE Supercomputing Conference 2005, pages 39-39.
[11] Luck, Michael (2005), et al. "Agent technology: computing as interaction (a roadmap for agent based computing)."
[12] Nwana, H. S. (1996). Software agents: An overview, The Knowledge Engineering Review, 11(03), 205-244.
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[14] Shasha, D., & Bonnet, P. (2002). Database tuning: principles, experiments, and troubleshooting techniques, Morgan Kaufmann.
[15] Wood, M. F., & DeLoach, S. A. (2001). An overview of the multiagent systems engineering methodology. In Agent-Oriented Software Engineering ,pages 207-221. Springer Berlin Heidelberg.
[16] Wooldridge, M., & Jennings, N. R. (1995). Intelligent agents: Theory and practice. The Knowledge Engineering Review, 10(02), 115-152.
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