CN1459738A - 漫游轻量用户端于广域网络中的系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种漫游轻量用户端于广域网络中的系统与方法，该方法，包含下列步骤：连接一轻量用户端装置至一具有复数个应用服务器之网络；识别出位于该具有复数个应用服务器之网络中的一适当应用服务器；引导该轻量用户端装置连接至该适当应用服务器；以及预取一使用者的资料到该适当应用服务器以提供一透明工作环境，使得无论该使用者连接到该具有复数个应用服务器之网络中的任何应用服务器，该使用者都会体验到实质上相同的工作环境；而该主从系统则包含：一应用服务器寻找协议；一显示协议；以及一档案分散系统；本发明可有效率地达成一具有存取、位置以及移动透明性的工作环境并且能够提供迅速的服务。

Description

漫游轻量用户端于广域网络中的系统与方法

技术领域

本发明涉及一轻量用户端主从架构(thin-client/serverarchitecture)，特别是一种漫游轻量用户端于广域网络中的系统与方法，该轻量用户端主从系统之多重应用服务器架构(multiple-application-server architecture)，使得轻量用户端装置(thin-client device)的使用者能够漫游于广域网络中，同时体验到透明的工作环境。

背景技术

轻量主从计算模式，为服务器端计算模式的一种，由于低成本、并且具有快速部署应用程序于服务器执行的特性，因此成长非常快速。服务器端计算模式通过将应用程序集中于服务器端，而非于使用者的桌上型计算机上，进行管理，使得公司或企业组织能够对于应用程序有更多的控制。多使用者轻量主从计算模式更进一步将所有执行中的应用程序委派至单独的一台服务器上，所有应用程序以及资料的部署、管理以及支持等等，都是在服务器上进行，因此，用户端装置只是利用鼠标、键盘以及监视器等监看输入、将输入传送至服务器、以及等候服务器所传回的显示内容。

于传统的轻量主从计算模式中，如图1所示，一或多个轻量用户端装置1a连接到应用服务器1b。只要轻量用户端装置1a是连接到应用服务器1b所属的局域网络上，无论是使用哪一种轻量用户端装置、以及无论此轻量用户端装置1a位于此局域网络的何处，使用者都会得到一个具有区域性限制的透明工作环境。

显示协议(display protocol)用于轻量用户端装置与应用服务器之间的沟通，针对特定的软件应用程序接口(API)有特定的显示协议以降低频宽的需求。X协议(X protocol)、独立计算架构(independent computing architecture，ICA protocol)协议、远程桌上计算机协议(remote desktop protocol，RDP)、以及无状态低阶接口机械协议(stateless low-level interface machine，SLIM protocol)等都是习知的显示协议。

轻量用户端装置收集使用者利用鼠标以及键盘所传达的输入信息、将这些输入信息传送给应用服务器进行处理、并且将应用服务器所传回来的响应更新在显示屏幕上。

由于所有的应用程序都是安装在应用服务器、并且于其上执行，所以应用服务器提供的是一种中央统一维护的环境，公司的信息系统部门可以在不需要“接触”到每个桌上型计算机或个人计算机的情况下，立即部署以及更新应用程序，藉此可以大幅降低更新以及部署应用程序的成本。使用者也可以在有限的局域网络内存取应用程序以及资料，如此可以提高生产力；并且由于所有的资料是统一在应用服务器上进行管理与维护，所以安全性也能够提高；此外，轻量主从计算模式也能提高应用服务器上计算与内存资源的共享。

轻量用户端装置一般是低成本、无磁盘驱动器、将显示协议装在只读存储器中的计算机，它们只需要键盘、监视器、串行或网络接口、高速串行端口、以及双向并行端口等硬件元件。举例而言，轻量用户端装置包括X终端机、SLIM操作台、以及ICA以窗口为基础的终端机等。通过安装适当的支持显示协议的软件，普通的个人计算机、工作站、电视桌上机(TV set top box)、个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)、或行动电话等，都能够作为轻量用户端装置。

传统轻量主从模式在使用上会受到限制，因为其应用在单一应用服务器的网络上，于其中每一个轻量用户端装置总是连接到同样的一台应用服务器。由于使用者所有的资料以及应用程序都是储存在同样的一台应用服务器上，因此使用者只能在局限的区域内，通常就是在局域网络内漫游，而这个应用服务器就是连结在这个局域网络上，如此才能提供使用者透明的工作环境。

唯有当轻量用户端装置都是连接到同一台应用服务器上，如此使用者才能透明地存取自己所属的档案以及应用程序。此外，由于响应时间是决定于网络频宽以及应用服务器的负载，因此，唯有当轻量用户端装置是连接到与应用服务器相同的局域网络上，才能够达到理想的响应时间，然而，这会更进一步限制到轻量用户端装置的使用数量。

传统轻量用户端主从系统的缺点以及不方便，来自于将使用者资料储存于同一台应用服务器中所带来的限制。如果使用者要离开此应用服务器所属的局域网络，她/他必须指定一台位于她/他所即将前往地区的应用服务器，这可能需要一些环境的设定，而这可能是使用者所不熟悉的；再者，根据传统的方法，所有使用者专属的资料必须传送到指定的应用服务器，这不仅导致每一个应用服务器都需要有非常大的储存容量，而且会在数据传输的过程耗费非常大的频宽。

举工作于跨国公司的使用者为例，假使这使用者要离开她/他位于加州的办公室到日本去，根据传统的方法会遭遇到一些问题：如果试着要从日本连接到位于加州的应用服务器的话，使用者会遭遇到几乎是无法忍受的长网络响应时间。

在另一些情况中，有些公司/组织可能会试着将每一个使用者的资料与应用程序复制到所有的应用服务器上，然而，完整复制使用者的资料通常需要非常高的成本，使得这个方式的可行性不高。假设一个企业拥有一万个使用者，每个使用者的磁盘空间配额是100MB，那么，如果要完整复制使用者的资料，每个应用服务器需要分配10,000X 100MB，也就是相当于高达1,000GB的磁盘储存空间！

除了庞大的磁盘空间需求之外，同步化使用者的资料会占用相当大的网络频宽。例如，更新10 MB的档案会造成总共10,000×10MB＝100GB的资料于所有应用服务器中传送(如果使用习知读一写入所有(read-one-write-all)方式的话)。

请注意，于上述范例中，假设应用程序是完整地复制在所有的应用服务器上，所以应用程序本身并没有计算在内。

因此，从上述说明可知，有必要克服传统轻量主从模式的不足之处。

                            发明内容

本发明的目的是揭示一创新轻量主从计算模式，称为多重应用服务器轻量用户端主从系统(multiple-application-server thin-client/server system，简称MAS TC/S系统)，此多重应用服务器轻量用户端主从系统(MAS TC/S系统)提供轻量用户端装置于漫游广域网络时一个透明的工作环境，使得能够有效率地达成一具有存取、位置以及移动透明性的工作环境并且能够提供迅速的服务。

为达成上述目的，本发明提出了一种漫游轻量用户端于广域网络中的系统与方法，其技术方案如下：

本发明的一种漫游轻量用户端于广域网络的方法，包含下列步骤：连接一轻量用户端装置至一具有复数个应用服务器之网络；识别出位于该具有复数个应用服务器之网络中的一适当应用服务器；引导该轻量用户端装置连接至该适当应用服务器；以及预取一使用者的资料到该适当应用服务器以提供一透明工作环境，使得无论该使用者连接到该具有复数个应用服务器之网络中的任何应用服务器，该使用者都会体验到实质上相同的工作环境。

本发明的一种多重应用服务器轻量用户端主从系统，包含：一应用服务器寻找协议，使得一轻量用户端装置识别出位于一具有复数个应用服务器之网络中的一适当应用服务器；一显示协议，使得该轻量用户端装置与该应用服务器得以互相沟通；以及一档案分散系统，提供一透明工作环境，使得无论一使用者连接到该具有复数个应用服务器之网络中的任何应用服务器，该使用者都会体验到实质上相同的工作环境。

实施例结果显示，本发明的多重应用服务器轻量用户端主从系统，提供于广域网络中以服务为导向之行动应用的一个实用基础架构。本发明的多重应用服务器轻量主从(MAS TC/S)系统提供一透明的工作环境，使得使用者无论是连接到一具有复数个应用服务器之网络上的哪一个应用服务器，她/他都会体验到实质上相同的工作环境。

根据本发明，使用者不仅可以从局域网络，还可以从广域网络中不同的地点，以同样的帐号名称与密码登入系统，不需要手动设定环境，并且与实质上相同的档案、应用程序与其偏好设定、以及工作接口进行作。

本发明的多重应用服务器轻量主从(MAS TC/S)系统可以被广泛地应用在各种情况，例如网络服务提供者的以服务为导向的基础建设、以及跨国公司的办公室自动化等。

配合下列发明详细说明与图式，可以更加了解本发明的优点以及精神。

附图说明

图1例示一传统的轻量主从(thin-client/server)计算模式；

图2例示本发明的一多重应用服务器轻量主从(MAS TC/S)架构；

图3例示本发明多重应用服务器轻量用户端主从系统(MASTC/S)方法的步骤流程图；

图4例示运用单一播送搜寻(unicast lookup)以识别出适当应用服务器的步骤流程图；

图5a至5c显示根据存取型式进行预取(prefetching)的实例；

图6a至6e例示本发明多重应用服务器轻量用户端主从系统的一个实施例；以及

图7a以及7b例示轻量用户端装置与应用服务器的连接过程。

具体实施方式透明工作环境

分散系统一般在组成元件彼此隐蔽、整个系统被视为是一个整体，而非各个独立元件的组合时，被认为是透明的。本发明的多重应用服务器轻量主从(MAS TC/S)系统提供一透明的工作环境，使得使用者无论是连接到一具有复数个应用服务器之网络上的哪一个应用服务器，她/他都会体验到实质上相同的工作环境。也就是说，使用者在漫游广域网络时，她/他并不会知道是连接到哪一个应用服务器；使用者会体验到实质上相同的工作环境，即使此使用者是从不同的地点连接到此广域网络。

多重应用服务器轻量用户端主从系统的透明工作环境，主要是通过预取一部份----不必然是全部----使用者的资料到适当的应用服务器所达成，而此适当的应用服务器较佳者是离使用者最近的服务器。较佳者，多重应用服务器轻量用户端主从系统提供一透明工作环境，包括无论使用者连接到广域网络上哪一个应用服务器，实质上皆相同的操作接口；使用者的操作接口，例如桌上计算机操作窗口、以及应用软件的使用者偏好设定等，保持实质上相同，使得使用者能够得到一个熟悉的工作环境。然而，需要特别说明的是，显示在使用者操作接口上的些微不同，例如于接口上标示现在连接到哪一个应用服务器，并不偏离这里对于透明工作环境所做的定义。

一般而言，透明工作环境具有下列几种形式：

存取透明：使用相同的操作能够存取区域以及远程的资源。

位置透明：能够存取资源但并不知道它们的位置。以及

移动透明：资源以及用户端于广域网络内移动，但并不影响使用者的操作。

根据本发明，使用者不仅可以从局域网络，还可以从广域网络中不同的地点，以同样的帐号名称与密码登入系统，不需要手动设定环境，并且与实质上相同的档案、应用程序与其偏好设定、以及工作接口进行作业，而这也就是这里所称的透明工作环境。

能够在局域网络中维持透明工作环境的系统范例包括Sun’s NFS+NIS、Novell Netware、以及Microsoft Windows NT；然而，它们工作环境的透明性并不适用于广域网络。多重应用服务器轻量用户端主从系统(MAS TC/S系统)

本发明的多重应用服务器轻量用户端主从系统包括下列主要组成元件，并请参考图2配合详细说明：

应用服务器寻找(application-server discovery)协议21，使得一轻量用户端装置2a找出位于一具有复数个应用服务器之网络22中的适当应用服务器；

显示协议23，使得轻量用户端装置2a与应用服务器得以互相沟通；以及

档案分散系统24，提供一透明工作环境，使得无论使用者连接到此具有复数个应用服务器之网络22中的任何应用服务器，都会体验到实质上相同的工作环境。

请注意图2中所显示的元件21至24作为例示说明之用，所以可能无法详细地表现它们之间的连接与功能。

多重应用服务器轻量用户端主从系统中的显示协议23可以是与传统轻量主从计算模式中的显示协议相同的，例如X协议(Xprotocol)、独立计算架构(independent computing architecture，ICA protocol)协议、远程桌上计算机协议(remote desktopprotocol，RDP)、以及无状态低阶接口机械协议(stateless low-level interface machine，SLIM protocol)等。因此，用于传统轻量主从计算模式的轻量用户端装置，都可以用于本发明的多重应用服务器轻量用户端主从系统，例如X终端机(X terminal)、SLIM操作台(SLIM console)、ICA以窗口为基础的终端机(ICA’s windows-based terminal)、个人计算机、工作站、电视桌上机(TV set topbox)、个人数字助理(PDA)、或行动电话等。

如图2所示，于具有复数个应用服务器之网络22中，包括复数个应用服务器2d、2e、2f、2g、以及2h。此具有复数个应用服务器之网络22所代表的，可能是广域网络，或者甚至是网际网络(Internet)。

假设一个情况以例示说明此MAS TC/S系统是如何动作的。于图2中，一使用者通常是连接到应用服务器2d，能够得到最有效率与便利的服务，而且使用者所有的资料与档案是储存在此服务器2d当中；当使用者要离开此应用服务器2d所属的局域网络，而前往其它地区时，此MAS TC/S系统以下列方式运作：

当使用者利用轻量用户端装置2a连接到具有复数个应用服务器之网络22时，应用服务器寻找协议21帮助轻量用户端装置2a找到最适合连接的应用服务器2h。此适当应用服务器2h通常是与轻量用户端装置2a位于同一个局域网络，如此，轻量用户端装置2a可以得到最迅速的服务而不用受限于网络的传输速率。于一实施例中，一内含有网络22中所有可用应用服务器资料之数据库2c的转向服务器(redirection server)2b，协助轻量用户端装置2a找到适当的应用服务器2h。当轻量用户端装置2a连接上适当应用服务器2h之后，二者以显示协议23互相沟通，且档案分散系统24用以维持有效率的透明工作环境。

图3显示本发明多重应用服务器轻量用户端主从系统(MASTC/S)方法的步骤流程图。于步骤3a，轻量用户端装置连接到具有复数个应用服务器之网络；于步骤3b，识别出位于此具有复数个应用服务器之网络中最适合轻量用户端装置连接的适当应用服务器；于步骤3c，此轻量用户端装置被引导至连接此适当应用服务器；以及于步骤3d，档案被分散到此适当应用服务器以维持此轻量用户端装置一个透明的工作环境，也就是，预取一使用者的资料到此适当应用服务器以提供一透明工作环境，使得无论使用者连接到具有复数个应用服务器之网络中的任何应用服务器，都会体验到实质上相同的工作环境。应用服务器寻找协议

当一使用者试着使用轻量用户端装置连接到一应用服务器时，应用服务器寻找协议用来帮助识别出位于具有复数个应用服务器之网络当中最适合的应用服务器。本发明提出二种应用服务器寻找协议：(1)多重播送寻找(multicast discovery)协议：轻量用户端装置执行一多重播送广播(multicast broadcast)以寻找具有一或多个特定群组名称、或者预设群组名称的应用服务器；以及(2)单一播送寻找(unicast discovery)协议：轻量用户端装置所发布的每一个寻找应用服务器的搜寻，被送到一或多个内含有所有应用服务器资料之数据库的转向服务器，而此转向服务器会根据轻量用户端装置的位置，告知轻量用户端装置哪一个是最适合的应用服务器，引导轻量用户端装置连接到最适合的应用服务器。较佳者，最适合的应用服务器是最接近轻量用户端装置的那一个。再者，除了位置，转向服务器可以根据网络中应用服务器的布局以及状态，而识别出最适合的应用服务器；例如，应用服务器的负载状态(loading status)可以被纳入考虑，以决定哪一个是最适合的应用服务器。

图4显示运用单一播送搜寻以识别出适当应用服务器的步骤流程图。于步骤4a，轻量用户端装置发布寻找应用服务器的单一播送搜寻至一转向服务器；以及于步骤4b，转向服务器根据轻量用户端装置的位置、网络中可用应用服务器的布局以及状态，而识别出最适合的应用服务器。档案分散系统

本发明多重应用服务器轻量用户端主从系统的档案分散系统，用以有效率地达成透明的工作环境，其较佳者具有存取、位置、以及移动透明。在广域网络中，可能安装有大量的应用服务器，而这意谓着将所有使用者的资料或档案复制到所有应用服务器，所衍生的储存以及通讯成本会是非常的高，而很难真正做到。在此多重应用服务器轻量用户端主从系统当中，具有一个有效率的档案分散系统，是非常重要的；而此档案分散系统较佳者必须拥有一个档案预取(fileprefetching)机制，能够预测使用者的资料需求。本发明的档案分散系统包含传统档案分散系统的功能，而另外做了档案预取的加强机制。

一个使用者的工作环境需要下列各种类型的资料：

使用者的记录或偏好：包括窗口管理员的记录以及各种应用程序的记录文件。

使用者的档案：使用者会有个人专属的档案，例如电子邮件、文书处理器、展开窗体(spread sheet)、图表、以及多媒体等等的档案。

应用程序软件：各种应用程序的程序代码(binary code)。

这三种类型的资料以档案的型式存在于应用服务器中。于接下来的说明当中，“使用者的资料”用来统称表示使用者的记录以及档案。为了要提供使用者透明的工作环境，所需要的档案必须在使用者登入应用服务器之后准备就绪，然而，在广域网络中，使用者可能到任何地方去，并且使用轻量用户装置登入任何一个应用服务器，因此应用服务器必须准备每一个使用者的资料以便提供迅速的服务。

本发明的档案分散系统不需要将使用者的资料完整地复制到每一个应用服务器，因此，必须针对当使用者登入适当应用服务器时，有些使用者的资料可能不在其中、这样的一个情况，而特别提出解决方法；如果使用者需要某些不在的档案，这个被连接的应用服务器必须去抓取这(些)档案。

于传统的轻量主从计算模式中，要能够达到可接受的响应时间，必须符合二个条件：(1)轻量用户端装置与连接的应用服务器之间的网络频宽，对于显示协议而言必须够快，以及(2)应用服务器上的负载是适量的。然而，于本发明的多重应用服务器轻量用户端主从系统中，由于使用者的资料并不是复制在所有的应用服务器上，因此，在决定可接受的响应时间时，除了上述二个因素之外，尚需要另外考虑抓取不在的档案时所产生的延迟。

有二种抓取机制：依要求抓取(demand fetching)以及预取机制(prefetching mechanism)。依要求抓取是在使用者要求存取档案时进行，而预取则是在之前抓取档案。

资料抓取的类似技术在中央处理器快取(CPU cache)、以及操作系统的内存分页系统当中都可以发现。在中央处理器快取以及分页系统当中的资料抓取单元分别是快取线(cache lines)以及记忆页(memory page)，然而，在应用服务器当中，抓取的是档案。根据先前在中央处理器快取以及分页系统当中关于预取技术的研究，对于遗失比(miss ratio)而言，预取较佳于依要求抓取，因为一般程序的内存存取通常是连续的。

显然地，处理器的内存存取与使用者的档案存取是有一些不同的。首先，快取线与记忆页通常是固定大小的，然而档案的大小是不固定的；其次，档案拥有一些额外的信息，例如建立日期、更新时间、拥有者、以及类型等。在设计MAS TC/S系统当中适当的预取机制时，必须额外考量二个因素：(1)具有复数个应用服务器之网络；以及(2)透明工作环境的要求。

本发明包括二个预取机制：智能预取以及约定预取。详细说明如下：

智能预取(Intelligent prefetching)

智能预取机制与应用服务器处理使用者的要求同时进行，主要任务是预测在现行资料要求之后，使用者接下来会需要哪些资料。在一个连接期间中，使用者的资料区分为下列三种：

1.系统资料：在登入之后，使用者的桌上工作环境所立即需要的资料组，包括窗口管理员的记录文件、各种应用程序的设定、以及关于主档案目录的信息等。应用服务器需要使用者的系统资料以提供使用者专用的环境。

2.工作资料：在连接期间，使用者需要用到的档案。

3.未使用资料：所有其它在连接期间未使用到的档案。

较佳者，系统资料与工作资料二者最好能够在它们真正被需要之前就被预先抓取。然而，系统资料能够被准确地知道，但是工作资料则不太可能同样准确地被知道。再者，使用者的系统资料大小相较于工作资料而言，是小许多的；系统资料大小通常不大于100kB，然而，使用者通常拥有数百甚至数千兆字节的档案于他的主目录底下。因此，对于系统资料而言，依要求抓取通常就足够了，因为系统资料通常不大，而且经常是保持不变的。

智能预取机制较佳者根据前次连接当中所得到的历史信息而预测工作资料，包括存取时间、存取作业类别、以及档案大小。本发明提供二个方式：

1.依优先权预取(priority prefetching)：这个方式以某些优先权的次序列出使用者相关的档案。一个档案的优先权度量可以指定为档案属性的函数；例如，常常被存取、而且档案大小比较小的档案，应该具有较高的优先权。

2.根据存取型式预取(access-pattern-basedprefetching)：这个方式根据使用者现在的档案要求、以及使用者最经常的存取型式而动态地预取档案。例如，当使用者要求开启一档案时，在一定的机率之下进行预测接下来会需要哪些档案，而这些档案就是预取的候选对象。

有几种技术可以应用在智能预取，例如资料探勘(datamining)、神经网络(neural network)、人工智能(artificialintelligence)以及模糊理论(fuzzy theory)等。本发明开发出一根据资料采矿技术的综合性算法，用于根据存取型式预取，而这会在下面进行说明。

当讨论到如何预测与现行档案相关的下一个档案存取时，应用服务器要找出下列问题的解答：“找出在接下来Θ单位时间内，至少s％的机率下，哪些档案会被存取到；其中Θ以及s是使用者指定的限值。”

要回答这个问题，必须追踪最经常出现的档案存取型式。档案存取型式是由无回路有向图(directed acyclic graph)来表示，其中的节点是档案，而其中连接档案的边(f₁，f₂)表示档案f1的存取后，经过一小段时间后常常会跟着存取档案f₂。这样的一个图称为时态图(temporal graph)。在时态图中任意两个档案有两种可能的关系：跟随(followed)或重叠(overlapped)。若在时态图上存在一路径由f₁连接到f₂，则称f₂是跟随f₁，否则f₁及f₂称为重叠的。事实上，一个档案存取实例也可以用时态图来表示。例如，参考图5a的档案存取实例，横轴表示时间，每一条线表示一个档案由开启使用到关闭所经过的时间。图5b显示由F₁到F₆间叫用(invocation)的关系。其中F₁叫用F₂及F₃，然后F₃叫用F₅及F₆。因为F₂及F₃是由F₁叫用，且它们开启使用的时间也很接近，我们将F₂及F₃归为重叠关系。而虽然F₅及F₆均由F₃叫用，但因F₅的开启使用时间比F₆早很多，所以F₆是跟随F₅。相对应的时态图请参见图5c，其中的虚线表示重叠关系。关于如何由给定之档案存取历史上寻找经常出现的时态图或资料探勘，请参考C.-P.Wei等人的作品(C.-P.Wei，S.-Y.Hwang，W.-S.Yang.MiningFrequent Temporal Patterns in Process Databases；Proc.ofthe 10’th International Workshop on Information Technologiesand Systems(WITS00)；Brisbane，Australia，2000)。

时态图上每一个边(f_i，f_j)都附属一对时间值(time valuepair)(μ，σ)，其中μ与σ分别表示f_i及f_j开启时间之持续分布(distribution of duration)的平均值及标准差。这些时间值可用来计算在一段时间后存取某档案的可能性。例如，若在(f_i，f_j)中f_i的机率是30％，且持续时间是常态分布(normal distribution)，我们可以说在存取f_i之后的μ+σ单位时间，有30％×84.13％的机率f_j会被存取，其中84.13％是由P(X ≤μ+σ)＝φ(1.0)＝0.8413所得来(X是常态分布，平均值μ、变异数σ²、且 $\mathrm{\Φ}\left(z\right)={\∫}_{-\∞}^z\frac{1}{\sqrt{2\mathrm{\π}}}{e}^{-u^2/2}\mathrm{du}).$

底下的算法1列出用以找出回答上述问题中之档案的算法。

算法1：根据存取型式的预取算法

/*find the set of files that may be subsequentlyaccessed after the current data request f_i within the nextΘunits of time with a probability of at least s％*/

1.Find the set T of temporal graphs with no edgesincident on f；

2.Return-Set＝

3.For each frequent temporal graph T_i in T：

A.Find the path with the largest value on $d=\underset{\mathrm{jisanedgeinthepath}}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\μ}}_j+{\mathrm{\σ}}_j,$ where(μ_j，σ_j)represents the durationdistribution associated with the j’th edge.If d＞Θ，continue with the next temporal graph；

B.Find the longest path.Let the path length be 1 andthe supports of f and T_i be s₁ and s₂，respectively.If s₁/s₂x(84.13％)＜s，continue with the next temporal graph

C.Add the files in T_i to Return-Set；

4.Return Return-Set

注意上述算法适用于一定数量之频率时态图。

如果设定较大的Θ值以及较小的s值，则会预取许多档案，也因此接下来要存取的档案也比较可能被包括在内；然而，一定量以上的档案传输可能会降低网络的效能，使得更早被需要用到的档案可能无法实时取得，也就是说，Θ值与s值的设定之间有个取舍与平衡点存在。

档案存取型式也可用来决定哪些档案可被取代，即不用再存放于使用者所连到的应用服务器。所要回答的是下列问题：“找出在接下来Θ₂单位时间内，在s₂％的机率下，哪些档案S₂会被存取到”。S₂包含于一段足够长的时间Θ₂可能被存取的档案，不属于S₂而被暂存于使用者所连到的应用服务器是要被取代之候选者。处理这个问题的方法可以参考算法1。

约定预取(Appointed prefetching)

除了智能预取，于其中系统尝试决定经常出现在使用者周期时间表的档案存取型式，本发明提供另外一个预取机制，称为约定预取，让使用者设定预取的需求。约定预取机制指定至少一个使用者所需要的档案，而这个被指定的档案则预先被传送到适当的应用服务器。于一实施例中，使用者的时间表(schedule)以工作流程(workflow)模式表示，焦点放在它们的数据流(dataflow)上。更特定而言，将时间表模型化为一组任务，每个任务都是以(D，L，Fs)组合表示，其中D与L分别表示任务会被执行的期间与位置，而Fs表示任务所需要的档案。

考虑这个例子：彼得在一家位于加州的公司上班，而即将前往日本，在公司位于东京的研发部门发表演讲；在演讲中，他会使用下列档案：pre1.doc、pre1.ppt、以及pre1.scr。彼得并不是将这些档案带到日本去，他只是预先指定一个演讲任务((2002/2/30：9：00-2002/2/30：12：00)，Japan R&D，(pre1.doc，pre1.ppt，pre1.scr))，本发明系统会在他于东京发表演讲之前，预先将这些档案传送到位于日本研发部门的应用服务器。

就如同智能预取一般，约定预取所指定的时间表可以用于预取，也可以用于取代。通过考虑所需档案的大小、任务预计要进行的时间和地点、以及网络频宽等，本发明系统在档案必须于任务真正进行之前到达正确地点的条件之下，决定传输档案最低成本的时间表。一旦任务执行的时间过了，这些档案就成为被取代或清除的对象。

实施例

本发明已经建立一个未公开的MAS TC/S系统原型，这个原型横跨分别位于台湾不同城市的三个大学校园：位于台北的国立师范大学(位于北台湾)、位于新竹的国立清华大学(位于中台湾)、以及位于高雄的中山大学(位于南台湾)，这三个大学的网络系统构成一广域网络。

应用服务器是在执行Linux OS的Pentium PC上进行，由于每个Linux工作站都装设有内建的X协议，这X协议就被选做是显示协议。至于轻量用户端装置，考虑下列三种平台：

轻量用户端装置类型一：内建X协议以及网页浏览器的一般用途个人计算机或工作站。

轻量用户端装置类型二：内建X协议以及网页浏览器的个人数字助理(PDA)。

轻量用户端装置类型三：任何其它具有能够执行Java JDK 1.3程序(applet)之网页浏览器的计算机，这些并不需要内建的X协议。

因为使用一网页服务器来执行单一播送应用服务器寻找协议，所以这三种轻量用户端装置都装设有网页浏览器。一转向服务器上有一包括所有已安装的应用服务器之资料的数据库。一旦轻量用户端装置试着要连接到一应用服务器，它首先用它的网页浏览器拜访转向服务器的首页。如图6a所示，所有已安装的应用服务器被列出来，而使用者可以自己选择应用服务器，或者是让系统为他/她选择适当的应用服务器。

轻量用户端与应用服务器之间的连接过程例示于图7a与7b。图7a显示第一类型或第二类型轻量用户端装置(也就是具有内建X协议)的连接过程；首先，于步骤(1)，轻量用户端装置7a拜访转向服务器7b的首页(显示于图6a)，接着，于步骤(2)，转向服务器7b将轻量用户端装置7a重新引导到被选取的应用服务器7c，此应用服务器7c具有一登入首页，而且使用者按取网页上之按钮以便让应用服务器7c知道它有内建X协议(显示于图6b)；最后，于步骤(3)，应用服务器7c执行使用X协议的适当窗口管理员以便与使用者的轻量用户端装置7a沟通。

图7b显示第三类型轻量用户端装置7d的连接过程。于步骤(1)与(2)，转向服务器7e重新引导轻量用户端装置7d至被选取的应用服务器7f，这与图5a所示的步骤几乎相同----除了轻量用户端装置7d是第三类型，因此未安装X协议以外。使用者将这情形表明给应用服务器7f(显示于图6c)；接着，于步骤(3)，应用服务器7f传送一个模仿X协议、称做Xweird的Java程序(applet)；最后，于步骤(4)，应用服务器7f执行使用X协议的适当窗口管理员以便与使用者端7d的Xweird Java程序沟通。图6d显示一具有内建X协议之操作中的轻量用户端屏幕显示，而图6e则显示以执行Xweird Java程序(Applet)之网页浏览器连接到应用服务器的操作中轻量用户端的屏幕画面。

本发明的多重应用服务器轻量主从(MAS TC/S)系统可以被广泛地应用在各种情况，例如网络服务提供者的以服务为导向的基础建设、以及跨国公司的办公室自动化等。

上述详细说明用以清楚描述本发明的特征与精神，而非用以限制本发明的范围。在不脱离本发明所揭示之精神与范围下所作的各种变更与改变，皆在本发明所涵盖的范围内。

Claims (20)

1.一种漫游轻量用户端于广域网络的方法，其特征是：包含下列步骤：连接一轻量用户端装置至一具有复数个应用服务器之网络；识别出位于该具有复数个应用服务器之网络中的一适当应用服务器；引导该轻量用户端装置连接至该适当应用服务器；以及预取一使用者的资料到该适当应用服务器以提供一透明工作环境，使得无论该使用者连接到该具有复数个应用服务器之网络中的任何应用服务器，该使用者都会体验到实质上相同的工作环境。

2.如权利要求1的所述方法，其特征是：识别出该适当应用服务器的步骤是通过该轻量用户端装置执行一对于应用服务器的多重播送广播而达成。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是：识别出该适当应用服务器的步骤包含步骤：该轻量用户端装置发布寻找适当应用服务器的单一播送搜寻至一转向服务器；以及该转向服务器识别出该适当应用服务器。

4.如权利要求3所述的方法，其特征是：该转向服务器根据该轻量用户端装置的位置或位于该网络中之应用服务器的布局与状态而识别出该适当应用服务器。

5.如权利要求1所述的方法，其特征是：该预取步骤包含一智能预取步骤以及一约定预取步骤。

6.如权利要求5所述的方法，其特征是：该智能预取步骤根据优先权或使用者的存取型式而进行预取。

7.如权利要求1所述的方法，其特征是：该轻量用户端装置为一X终端机、SLIM操作台、ICA以窗口为基础的终端机、个人计算机、工作站、电视桌上机、个人数字助理、或行动电话。

8.一种多重应用服务器轻量用户端主从系统，其特征是：包含：一应用服务器寻找协议，使得一轻量用户端装置识别出位于一具有复数个应用服务器之网络中的一适当应用服务器；一显示协议，使得该轻量用户端装置与该应用服务器得以互相沟通；以及一档案分散系统，提供一透明工作环境，使得无论一使用者连接到该具有复数个应用服务器之网络中的任何应用服务器，该使用者都会体验到实质上相同的工作环境。

9.如权利要求8所述的系统，其特征是：该应用服务器寻找协议为一多重播送寻找协议，于其中该轻量用户端装置执行一对于应用服务器的多重播送广播。

10.如权利要求8所述的系统，其特征是：该应用服务器寻找协议为一单一播送寻找协议，于其中由该轻量用户端装置所发布的每一个应用服务器搜寻被传送到一转向服务器。

11.如权利要求10所述的系统，其特征是：该转向服务器内装有一数据库，该数据库载有位于该网络中的应用服务器的信息。

12.如权利要求10所述的系统，其特征是：该转向服务器根据该轻量用户端装置的位置而识别出该适当应用服务器。

13.如权利要求10所述的系统，其特征是：该转向服务器根据位于该网络中之应用服务器的布局与状态而识别出该适当应用服务器、并且引导该轻量用户端装置连接到该适当应用服务器。

14.如权利要求8所述的系统，其特征是：该预取机制包含一智能预取机制以及一约定预取机制。

15.如权利要求14所述的系统，其特征是：该智能预取机制包含一依优先权预取机制或一根据存取型式预取机制。

16.如权利要求15所述的系统，其特征是：该依优先权预取机制根据档案的存取频率以及大小决定预取的优先权。

17.如权利要求15所述的系统，其特征是：该根据存取型式预取机制根据先前的档案存取型式来预测接下来的档案存取。

18.如权利要求14所述的系统，其特征是：该约定预取机制指定至少一个要被传送的档案。

19.如权利要求14所述的系统，其特征是：该约定预取机制指定一任务，包括该任务被执行的期间与位置、以及包括至少一个该任务所需要的档案。

20.如权利要求8所述的系统，其特征是：该轻量用户端装置为一X终端机、SLIM操作台、ICA以窗口为基础的终端机、个人计算机、工作站、电视桌上机、个人数字助理、或行动电话。

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