JPH09319633A - 分散エージェントの実行制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分散処理システムにおいて、全てのエージェ
ント処理が実行されるか、または、どのエージェントの
処理も実行されないかの何れかの状態となることを保証
する。 【解決手段】 ネットワーク上にトランザクションに携
わる全てのエージェント２０〜６０と、それらの実行状
態を格納した管理テーブルを有するトランザクション・
マネージャ１０とを与え、これらがメッセージを交換し
ながら処理を実行する。各エージェントは、処理結果に
より、成功の場合はコミット要求、失敗の場合はロール
バック要求のメッセージをトランザクション・マネージ
ャ１０に送る。トランザクション・マネージャ１０は、
１つでもロールバック要求を受け取ると、直ちに全エー
ジェントにロールバック処理を指示し、全エージェント
からコミット要求を受け付けると、全エージェントにコ
ミット処理を指示する。エージェント削除又は登録のメ
ッセージの場合は管理テーブルを更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワークに接
続された複数の計算機上でエージェント群が協調してト
ランザクションを実行する分散処理システムの分散エー
ジェントの実行制御方法に関し、特に、依頼された複数
のエージェントの組合せによって、インターネット等の
オープン・ネットワーク上で高い信頼性が要求される情
報処理を実現するとき、複数のエージェントによって行
なわれる処理の同期方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インターネットを始めとするオープン・
ネットワークの普及により、ネットワーク上に公開され
ている複数のサービスを組み合わせて、より複雑な高度
なサービスを提供したいという要求が顕著になってき
た。また、様々に変化するユーザ要求に対応するため、
サービスの利用者自身がサービスをカスタマイズ可能に
することが重要となってきた。こうした中で、利用者の
要求が託されたエージェントをネットワークに送り込
み、そのエージェントが利用者に代わってネットワーク
上を動き回り、必要な処理をするエージェント指向の処
理方法が多数提案されてきた。

【０００３】従来の典型的なエージェント指向の処理方
法では、エージェントが行なうべき処理のシナリオとエ
ージェントの内部状態を保持することができ、ネットワ
ーク上を移動しながら様々な処理を行なうことができ
る。また、１つのエージェントが自分自身の子孫を動的
に作り、複数のエージェントで協調して処理を行なうこ
とができる。

【０００４】また、分散トランザクションの制御に関し
ては、従来から２フェーズ・コミットメント・プロトコ
ル（２ＰＣ）がオープン・システム・インターコネクシ
ョン（ＯＳＩ）等の国際標準によって規定されれている
が、これは手続き型のプログラミングにおいて、トラン
ザクションの開始元であるプログラム要素がトランザク
ションのルートとなり、プログラムの呼出しに従ってト
ランザクション木を構成し、上位のプログラム要素が下
位のプログラム要素のトランザクションの制御を管理す
るというモデルである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の典型的な
エージェント指向の処理方法は、オンライン・トランザ
クション処理のような高い信頼性と処理効率とが要求さ
れるサービスを複数のエージェントの協調処理で実現す
る場合には、各エージェントで行なう複数の処理の全て
が確実に行なわれるか、その全ての処理を取り消すかを
保証しなければならない場合があり、このような制御を
エージェントの移動という通信手段しかない上述の従来
の処理方法だけで実現しようとすると、極めて複雑なシ
ナリオ記述が必要になる。

【０００６】また２ＰＣは、上位のプログラム要素が下
位のプログラム要素のトランザクションの制御を管理す
るというモデルであるために、エージェントのように、
上下関係のないプログラム要素の集合がトランザクショ
ンを構成する場合には、そのままでは適用できない。

【０００７】また、オブジェクト技術関連の標準化団体
ＯＭＧは、分散オブジェクト・トランザクション・サー
ビス（ＯＴＳ）において、上下関係のないオブジェクト
でトランザクションを管理するためのプログラミング・
インタフェース仕様を公開しているが、これを実現する
ための方法については述べられていない。

【０００８】また、ＯＴＳでは、トランザクションの終
了の契機を与えるターミネータと呼ぶプログラム要素
（ＯＴＳでは通常はトランザクション開始の契機を与え
るトランザクション・クライアントと呼ぶプログラム要
素と同じ）が存在することを前提としており、トランザ
クションに携わる全てのエージェントが成功、あるいは
１つでも失敗したときに、自動的にトランザクションの
終了処理を開始することができない。さらに、オブジェ
クトがネットワークを移動したり、自己の判断で消滅あ
るいは増殖しうる場合に、トランザクションに携わる全
てのエージェントを把握する方法について言及されてい
ない。

【０００９】本発明の目的は、上述の問題点を解決し、
トランザクションに携わる全てのエージェントが成功す
るか、または１つでも失敗したときに、エージェントが
自律的に動作して、トランザクションの終了処理を自動
的に開始することができる分散エージェントの実行制御
方法を提供することにある。

【００１０】また、エージェントが自己の判断で消滅ま
たは増殖した場合であっても、トランザクションに携わ
る全てのエージェントを把握し、トランザクションの実
行を保証することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の分散エージェン
トの実行制御方法は、トランザクションに携わる全ての
エージェントの処理が確実に実行されるか、または全て
のエージェントの処理が実行されないかのいずれかの状
態となることを保証するために、次のステップを行な
う。

【００１２】先ず、トランザクションに対して付与され
たトランザクション識別子と、トランザクションに携わ
る全てのエージェントの識別子とを含むテーブルが格納
されたトランザクション・マネージャをネットワーク上
に獲得あるいは配置する。

【００１３】各エージェントは、それぞれ保持している
識別子によって特定されるトランザクション・マネージ
ャに対して、その処理に成功した場合には、そのエージ
ェント自身の識別子とトランザクションの識別子とを含
むコミット要求メッセージを送付し、処理に失敗した場
合には、同様にエージェント自身の識別子とトランザク
ションの識別子とを含むロールバック要求メッセージを
送付する。

【００１４】メッセージを受け取ったトランザクション
・マネージャは、コミット要求メッセージがきているか
をテーブルに基づいて監視し、トランザクションに携わ
る全てのエージェントからコミット要求メッセージがき
ているときに限り、全てのエージェントにコミット指示
メッセージを回答し、１つでもロールバック要求がきて
いる場合には、ロールバック指示メッセージを回答す
る。

【００１５】メッセージを受け取った各エージェント
は、上記指示メッセージに従って、コミットまたはロー
ルバックの処理を行なう。

【００１６】すなわち、１つのトランザクションのイン
スタンスが生成された時点で、一意にトランザクション
・マネージャを特定し、そのトランザクション・マネー
ジャにそのトランザクションに携わる全てのエージェン
トの識別子と、それらの処理状態、すなわち、実行中
（Ｅ）、コミット要求中（ＣＲ）、ロールバック要求中
（ＲＲ）のいずれの状態にあるかを管理するテーブルを
保持させる。各エージェントは、その処理状態が（Ｅ）
または（ＲＲ）の場合にのみ、そのエージェントを消滅
させることを許す。ただし、消滅させるときには、トラ
ンザクション・マネージャに対して、削除要求メッセー
ジを送付するとともに、それまでに行なった処理をロー
ルバックする。また、各エージェントは、その処理状態
が（Ｅ）の場合にのみ、自己増殖することを許す。ただ
し、自己増殖させるときには、トランザクション・マネ
ージャが保持するエージェントの管理テーブルに新しく
生成したエージェント・インスタンスの識別子およびそ
の処理状態を登録する登録要求メッセージを送付する。

【００１７】このようにして一旦処理状態がＣＲまたは
ＲＲになったエージェントは、別の処理状態になること
を禁止する。

【００１８】以上の方法により、各エージェントは最終
的にロールバック要求中（ＲＲ）またはコミット要求中
（ＣＲ）の状態となる。

【００１９】また、トランザクション・マネージャが保
持している管理テーブルには、該当のトランザクション
に携わる完全なエージェントのテーブルが保持されるの
で、全てのエージェントが（ＣＲ）状態となったのを契
機にトランザクション・マネージャがコミットの指示を
開始することができる。また、同様に、エージェントの
中の１つでも（ＲＲ）状態になれば、ロールバックの指
示が開始できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。

【００２１】図１は、本発明の分散エージェントの実行
制御方法の１実施例を示す原理構成図である。

【００２２】ネットワーク上に、そのトランザクション
に携わる全てのエージェント２０〜５０と、それらの実
行状態を格納した管理テーブルを保持するトランザクシ
ョン・マネージャ１０が任意の方法によって与えられ、
これらがメッセージを交換しながら処理を実行する。こ
の処理中に不要となったエージェント４０の消滅、およ
び新たな子孫のエージェント６０の生成が行なわれるこ
ともある。各エージェントは、その処理結果により、成
功の場合は「コミット要求」、失敗の場合は「ロールバ
ック要求」、そのエージェントの消滅の場合は「エージ
ェント削除」メッセージをトランザクション・マネージ
ャに送る。また、その処理中に子孫エージェントを生成
した場合には、「エージェント登録」メッセージをトラ
ンザクション・マネージャ１０に送る。

【００２３】トランザクション・マネージャは、各エー
ジェントからのメッセージを受け付け、１つでも「ロー
ルバック要求」を受け取ると、直ちに全エージェントに
ロールバック処理を指示する。全てのエージェントから
「コミット要求」を受け付けた場合には、全てのエージ
ェントにコミット処理を指示する。また、「エージェン
ト削除」あるいは「エージェント登録」を受け付けた場
合には、該当エージェントを管理テーブルから削除、あ
るいは登録する。

【００２４】

【実施例】図２は、図１の１０〜５０に相当するエージ
ェント処理システムに最初にエージェントを送り込むと
きの手順を示すものである。

【００２５】先ず、ネットワークから利用可能なトラン
ザクション・マネージャを任意の方法で確保し（ステッ
プ１０２）、そのトランザクション・マネージャの識別
子を獲得する（ステップ１０３）。次に、そのトランザ
クションに必要ないくつかのエージェントを生成してシ
ステムに与えるとともに（ステップ１０５）、それらの
エージェントの識別子をトランザクション・マネージャ
が保持する管理テーブルに格納する（ステップ１０
６）。この２つのステップ１０５，１０６は、一貫性を
保証する必要があるので、その処理は元のトランザクシ
ョンのサブ・トランザクションとして実現される。

【００２６】図３は、図１の構成図中の各エージェント
の処理手順を示す図である。

【００２７】各エージェントは、それぞれ固有の処理を
実行する（ステップ２０２）。次に、この処理が最終的
に「成功」、「失敗」、「自己消滅」のいずれであるか
判定する（ステップ２０４，２１０）。

【００２８】エージェントの処理が「成功」の場合に
は、トランザクション・マネージャにコミット要求メッ
セージを送信して「コミット要求」をする（ステップ２
０５）。このとき必要なトランザクション・マネージャ
のネットワーク・アドレスは、各エージェントが保有し
ているトランザクション・マネージャの識別子からネー
ムサーバ等を介して獲得することができる。次に、トラ
ンザクション・マネージャからの回答を待ち（ステップ
２０６）、回答が「コミット指示」であれば、「コミッ
ト処理」を行い（ステップ２０８）、そうでなければ、
「ロールバック処理」を行なって（ステップ２１２）、
終了する。

【００２９】エージェントの処理が「失敗」の場合に
は、トランザクション・マネージャにロールバック要求
メッセージを送信して「ロールバック要求」をする（ス
テップ２１１）。それとともに、自らも「ロールバック
処理」を行なって（ステップ２１２）終了する。

【００３０】エージェントの処理が「自己消滅」、つま
り、自ら不要と判断したときは、トランザクション・マ
ネージャに「エージェント削除要求」メッセージを送信
し（ステップ２１３）、自らもロールバックして（ステ
ップ２１２）終了する。

【００３１】図４は、同様に図１の構成図中のトランザ
クション・マネージャの処理手順を示す図である。

【００３２】１つのトランザクション・マネージャは、
複数のトランザクションを管理することも可能であり、
その場合は、各エージェントからのメッセージに含まれ
るトランザクション識別子によりそれそれのトランザク
ションを区別する。ここでは、簡単のために、全て同一
トランザクションに対するメッセージを受け取ったもの
として説明する。

【００３３】トランザクション・マネージャは、それが
管理しているトランザクションに携わる全てのエージェ
ントからのメッセージを受け付ける（ステップ３０
３）。そして、受け付けたメッセージが「コミット要
求」、「ロールバック要求」、「エージェント削除要
求」、「エージェント登録要求」のいずれであるかを判
断する（ステップ３０４，３０９，３１３）。

【００３４】「コミット要求」の場合は、管理テーブル
の該当エージェントの状態を「コミット要求（ＣＲ）」
にする（ステップ３０５）。そして、そのトランザクシ
ョンに携わる全てのエージェントの状態が「ＣＲ」にな
っているかを判定し（ステップ３０６）、判定結果が
「ＹＥＳ」の場合は、そのトランザクションに携わる全
てのエージェントに「コミット指示」メッセージを送付
する（ステップ３０７）。このとき必要なそれらのエー
ジェントのネットワーク・アドレスは、ネームサーバ等
を介して、トランザクション・マネージャの保有してい
るエージェントの識別子のテーブルから獲得することが
できる。判定結果が「Ｎ０」の場合は、再びステップ３
０３に戻り、メッセージを受け付ける。

【００３５】「ロールバック要求」の場合は、そのトラ
ンザクションに携わる全てのエージェントに「ロールバ
ック指示」メッセージを送付する（ステップ３１０）。

【００３６】「エージェント削除要求」の場合は、該当
エージェントを管理テーブルから削除する（ステップ３
１１）。次に、全てのエージェントが削除されているか
を判定し（ステップ３１２）、「ＹＥＳ」であれば処理
を終了し、「ＮＯ」の場合には、全てのエージェントが
コミット要求済みになったかを確認する前述のステップ
３０６に制御を移す。「エージェント登録要求」の場合
には、該当エージェントを管理テーブルに登録し（ステ
ップ３１４）、再びステップ３０３に戻って次のメッセ
ージを受け付ける。

【００３７】図５は、図１の３０および図３のステップ
２０２において、各エージェントが固有の処理を実行中
に、エージェントが新たな子孫のエージェントを生成
し、元のエージェントの処理の一部を委任する場合の手
順を示す図である。この場合は、新しいエージェントを
生成して（ステップ４０２）、システムに与えるととも
に、「エージェント登録要求」をトランザクション・マ
ネージャに送りそのエージェントの識別子をトランザク
ション・マネージャが保持する管理テーブルに登録する
（ステップ４０３）。この２つのステップの処理は、そ
の一貫性を保証する必要があるので、元のトランザクシ
ョンのサブ・トランザクションとして実現される。

【００３８】

【発明の効果】上述のように本発明は、トランザクショ
ンの全エージェントの識別子と、トランザクション識別
子とを含むテーブルを有するトランザクション・マネー
ジャをネットワーク上に配置し、各エージェントが、そ
の処理の成功または失敗に応じて、コミット要求メッセ
ージ、またはロールバック要求メッセージをトランザク
ション・マネージャに対して送付し、トランザクション
・マネージャが、そのトランザクションの全エージェン
トからコミット要求メッセージを受け取ったときに限
り、全エージェントにコミット指示メッセージを回答
し、１つでもロールバック要求がきている場合には、ロ
ールバック指示メッセージを回答し、各エージェント
が、上記指示メッセージによりコミットまたはロールバ
ックの処理を行なうことにより、トランザクションに携
わるエージェントが実行途中で自律的に消滅、または増
殖を行なった場合でも、そのトランザクションに携わる
全てのエージェントがコミット要求の状態となるのを契
機に、各エージェントが自律的にトランザクションのコ
ミット処理を開始することができる効果がある。

【００３９】また、同様に、エージェント中の１つでも
ロールバック要求の状態になれば、トランザクションの
ロールバック処理を開始することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の分散エージェントの実行制御方法の１
実施例の原理構成図である。

【図２】最初のエージェントを与えるまでの処理の流れ
図である。

【図３】各エージェントの処理の流れ図である。

【図４】トランザクション・マネージャの処理の流れ図
である。

【図５】各エージェントの処理途中に新たな子孫のエー
ジェントを生成する場合の処理の流れ図である。

【符号の説明】

１０ トランザクション・マネージャ ２０〜６０ エージェント １０１〜４０４ ステップ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワークに接続された複数の計算機
   上で、自律的なプログラム要素であるエージェント群が
   協調して、ひとまとまりの処理であるトランザクション
   を実行する分散処理システムの分散エージェントの実行
   制御方法において、 ネットワーク上に、前記トランザクションに対して付与
   されたトランザクション識別子と、前記トランザクショ
   ンに携わる全てのエージェントの識別子とを含むテーブ
   ルが格納されたトランザクション・マネージャを獲得あ
   るいは配置するステップと、 各エージェントが保持している識別子によって特定され
   るトランザクション・マネージャに対して、前記各エー
   ジェントが、その処理に成功した場合には、そのエージ
   ェント自身の識別子と前記トランザクションの識別子と
   を含むコミット要求メッセージを送付し、処理に失敗し
   た場合には、同様にエージェント自身の識別子とトラン
   ザクションの識別子とを含むロールバック要求メッセー
   ジを送付するステップと、 前記メッセージを受け取ったトランザクション・マネー
   ジャが、前記テーブルに基づき、前記トランザクション
   に携わる全てのエージェントからコミット要求メッセー
   ジがきているかを監視し、全てのエージェントからコミ
   ット要求メッセージがきているときに限り、全てのエー
   ジェントにコミット指示メッセージを回答し、１つでも
   ロールバック要求がきている場合には、ロールバック指
   示メッセージを回答するステップと、 前記メッセージを受け取った各エージェントが、上記指
   示メッセージに従って、コミットまたはロールバックの
   処理を行なうステップとを含むことにより、 前記トランザクションに携わる全てのエージェントの処
   理が確実に実行されるか、または前記全てのエージェン
   トの処理が実行されないかのいずれかの状態となること
   を保証することを特徴とする分散エージェントの実行制
   御方法。
2. 【請求項２】 １つのトランザクションに携わるエージ
   ェントが、前記トランザクションの実行途中に不要にな
   り消滅したとき、そのエージェントの消滅と同期して、
   トランザクション・マネージャが保持しているエージェ
   ントの識別子のテーブルから前記エージェントの識別子
   を削除するステップを含む請求項１に記載の分散エージ
   ェントの実行制御方法。
3. 【請求項３】 １つのトランザクションに携わるエージ
   ェントが、前記トランザクションの実行途中に新たに子
   孫のエージェントを生成したときに、前記新たなエージ
   ェントに対して、前記トランザクションの識別子とトラ
   ンザクション・マネージャの識別子とを格納し、かつ、
   前記トランザクション・マネージャが保持しているエー
   ジェントの識別子のテーブルに、前記新しいエージェン
   トの識別子をそのエージェントの生成と同期して追加す
   るステップを含む請求項１に記載の分散エージェントの
   実行制御方法。