ملخص موجز
عن الوثيقة
مفهوم القواعد الفيدرالية والحوسبة الموزعة والبنية التحتية للحواسيب الفائقة.
Vychislitelnyi_GRID_Metakompyutery_Federativnye_bazy_Bolshie_vychisleniya.pptx
جارٍ تحميل الوثيقة…
إكويليبريوم · سفيرا · سبيتسزاشيتا · أرشيف التراث
المؤلف: سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش · 29 أغسطس 2026
الحالة: فرضية معمارية للتحقق التقني والقانوني والخبراء المستقلين
02 / قرار للقائد
السماح بتجربة تجريبية لمدة 90 يوماً على ثلاث منظومات مستقلة
التحقق مما إذا كان يمكن تجميع حاسوب فائق مؤقت للمهمة، وتنفيذ الحساب بجوار البيانات، وإصدار نتيجة قابلة للتكرار — دون مركزية المصفوفات الأولية.
الأطروحة الرئيسية
لا نبني حاسوباً فائقاً آخر. بل ننشئ طبقة موثوقة توحّد مؤقتاً، لمهمة محددة، قدرات وبيانات وقواعد متفرقة في حاسوب فائق قابل للإدارة.
| المعيار | المقترح |
|---|---|
| المحيط | ثلاثة نطاقات إدارية مستقلة: HPC/CPU، وGPU/منظومة الحاويات، وعقدة بيانات النطاق. |
| السيناريوهات | حساب مترابط بإحكام؛ حشد ضخم؛ تحليلات فيدرالية بنقل الحساب إلى البيانات. |
| وضع | بيانات اصطناعية أو مجهولة الهوية أو مسموح بها خصيصاً؛ دون إدراج تلقائي لمجموعات الإنتاج الحرجة. |
| النتيجة | نموذج أولي عامل، سجل السياسات، بيانات المصدر والمنشأ، قياسات الوقت/التكلفة/التبادل الشبكي، وبروتوكول مستقل. |
| القرار في اليوم 90 | GO أو CONDITIONAL GO أو STOP وفق معايير معتمدة مسبقاً. |
الحل الموصى به
اعتماد التجربة التصميمية؛ لا يُسمح بالتوسع الصناعي والبيانات الحساسة الحقيقية والسجلات بين المنظومات إلا بقرارات منفصلة.
03 / المشكلة والأثر المستهدف
القدرات موجودة، لكنها لا تشكل مورداً مشتركاً قابلاً للإدارة
العناقيد والسحابات والمسرعات وقواعد البيانات مملوكة لمنظمات مختلفة، وتستخدم طوابير وسياسات ومعرّفات وتنسيقات نتائج مختلفة.
- الفجوة 1. يصعب فهم أين تتوفر وحدات CPU وGPU والذاكرة والشبكة والتراخيص والبيانات المحلية المناسبة.
- الفجوة 2. تدير المجدولات الموقع جيداً، لكنها لا ترى صلاحيات وإمكانات النطاقات المجاورة.
- الفجوة 3. نسخ المصفوفات الكبيرة إلى المركز يخلق تأخيرات ونسخاً مكررة وخطر تسرب وخلافاً حول المالك.
- الفجوة 4. تتطلب مهام HPC المترابطة بإحكام والحشد الضخم وأحمال الذكاء الاصطناعي منظومات تنفيذ مختلفة.
- الفجوة 5. لا يمكن إعادة إنتاج نتيجة بدون نسخة الكود والمدخلات والسياسة والبيئة بشكل مستقل.
- الفجوة 6. غالباً ما تُحسب التكلفة والطاقة والانتظار في الطابور وحركة الشبكة الصادرة بشكل منفصل.
الأثر المستهدف
تقصير المسار من طلب حسابي إلى نتيجة قابلة للتحقق، مع الحفاظ على السيادة المحلية للمواقع ومالكي البيانات.
04 / خريطة المصطلحات
أربعة تعريفات تحدد حدود النظام
| المفهوم | التعريف العملي | حد صارم |
|---|---|---|
| شبكة الحوسبة | فيدرالية موارد من نطاقات إدارة مختلفة بقواعد مشتركة للتعريف والاكتشاف والتوجيه والتشغيل والمحاسبة. | ليس عنقوداً واحداً ولا مديراً عالمياً. |
| الحاسوب الفوقي | آلة منطقية مؤقتة تُجمَّع وفقاً للمهمة من وحدات معالجة مركزية ووحدات معالجة رسومات وحوسبة عالية الأداء وموارد سحابية وطرفية مناسبة. | لا يَعِد بذاكرة مشتركة وزمن استجابة منخفض بين جميع العقد. |
| الطبقة البياناتية الاتحادية | فهرس ودلالات وسياسات وتنفيذ للاستعلامات المصرح بها على مصادر مستقلة. | ليست قاعدة بيانات عالمية واحدة ولا نسخاً تلقائياً للمصادر. |
| الحوسبة الكبيرة | المهام التي تتجاوز قدرات عقدة واحدة أو منظومة واحدة من حيث البيانات أو العمليات أو الذاكرة أو المسرّعات أو مهلة الاستجابة. | يُحدَّد الحجم وفقاً لملف المهمة، لا وفقاً لملصق دعائي. |
معايير GRID مبنية على أعمال إيان فوستر: تنسيق الموارد عبر نطاقات إدارية مختلفة، وبروتوكولات مفتوحة عامة، وجودة خدمة غير بديهية [1–2].
الصيغة
GRID = الثقة + الفهرس + السياسة + التوجيه + التنفيذ + المحاسبة + الإثبات
05 / المبادئ والثوابت
لا تكون الاتحادية قوية إلا في ظل قيود محددة مسبقاً
1. السيادة المحلية. تحتفظ المنصة بالمالك والمجدول المحلي والحصص وقواعد الوصول وحق الرفض.
2. نقل الحوسبة إلى البيانات. حيثما أمكن تُنقل الشيفرة والخطة والإسقاط المصرح به، لا المصفوفة المصدرية بأكملها.
3. الحد الأدنى من الكشف. لا ترى الطبقة المشتركة إلا بطاقة المورد الضرورية والسياسة والحالة والنتيجة المتفق عليها.
4. عقود مفتوحة. تُفصل الأوصاف القياسية للمهمة والمورد والبيانات والنتيجة عن المنتج المحدد.
5. مسارات أحمال مختلفة. لا تُختصر MPI/HPC وHTC وAI/GPU واتحادية SQL والمهام التدفقية في طابور واحد.
6. السياسة كشيفرة. يُتحقق من الإذن ومنطقة البيانات والمهلة والهدف وحد egress والصلاحيات قبل التشغيل وأثناءه.
7. قابلية إعادة الإنتاج. تحتوي النتيجة على إصدارات الشيفرة والبيئة والمدخلات والمعاملات والسياسة ومجاميع التحقق.
8. التحقق المستقل. لا يؤكد المشغّل أمنه وصحته بنفسه منفرداً.
الثابت
يمكن للمنظومة المحلية رفض المهمة؛ ولا تتجاوز الطبقة المشتركة السياسة المحلية ولا تتطلب وصولاً جذرياً موحداً.
06 / الموقع في المنظومة البيئية
يحوّل GRID الاستعلام التحليلي إلى تنفيذ حوسبي قابل للتحقق
| المحيط | الدور | حدود المسؤولية |
|---|---|---|
| إكويليبريوم | يصوغ السؤال والسيناريو ونموذج المخاطر ومتطلبات النتيجة. | لا يملك البيانات المصدرية ولا يدير المنصات. |
| شبكة الحوسبة | يختار الموارد ويبني الخطة ويحصل على الإذونات ويشغّل المهمة ويراقبها. | لا يحل محل المجدولات المحلية والمالكين. |
| منظومة الصناديق / ECO-PPA | يثبّت التكليف والميزانية والعقد والبيانات والنتيجة المتوقعة للمشروع. | ليس نظاماً خلفياً حوسبياً. |
| سبيتسزاشيتا | النشر والتحصين والتشغيل والاستجابة والتعاون. | لا يتحقق من عمله بنفسه منفرداً. |
| سفيرا | المشاركون والكفاءات وحالات الاستخدام والمعرفة والتغذية الراجعة. | لا يحل محل جهة الإذن والمجدول. |
| أرشيف التراث | الإصدارات والمنشأ وقرارات الوصول والبيانات الوصفية والنتائج المصرح بها. | ليس ملزماً بمركزة المصادر الحساسة. |
الصيغة
سؤال → بطاقة المهمة → الحاسوب الفوقي → الحوسبة → التحقق → الأرشيف → دورة جديدة
07 / البنية المستهدفة
خمس مستويات تفصل الصلاحيات والتدفقات
1. الثقة. تعريف اتحادي للهوية والسمات والأدوار والشهادات وحسابات الخدمة والإلغاء وسجل القرارات.
2. الإدارة. فهرس الموارد ووسيط المهام ومحرك السياسات والمنسّق والحصص واتفاقيات مستوى الخدمة والمهايئات للأنظمة المحلية.
3. الحوسبة. Slurm/MPI وHTCondor/workflow وKubernetes Jobs وGPU/FPGA وغيرها من منظومات التنفيذ المتخصصة.
4. البيانات. قواعد البيانات النطاقية ومخازن الكائنات والملفات والفهارس والموصلات والدفع للأسفل وstaging وإصدار الإسقاطات.
5. الإثبات. telemetry والمحاسبة والمنشأ ومجاميع التحقق والبيانات الوصفية والتحقق المستقل وأرشيف الإرث.
فصل التدفقات
تنقل طبقة التحكم المهام والحالة؛ أما البيانات الكمية فتسير عبر مسار بيانات مصرح به مباشرة بين المنصات أو تُعالَج في الموقع.
تقلل الواجهات المفتوحة الارتباط بالمورّد؛ وتُوصَل المنتجات المحلية عبر مهايئات [3–4].
08 / منظومة الثقة والإدارة
قبل التشغيل يجب أن يجيب النظام على سبعة أسئلة
| السؤال | من؟ | نتيجة البوابة |
|---|---|---|
| من؟ | المستخدم أو الخدمة أو المؤسسة أو الدور أو السمات. | الهوية المؤكدة. |
| لماذا؟ | الغرض من المعالجة والمشروع والأساس القانوني والتعاقدي. | الغاية المصرح بها. |
| ماذا؟ | الشيفرة والحاوية والنموذج والإصدار والاعتماديات وSBOM. | العنصر المصرح به. |
| على ماذا؟ | معرف مجموعة البيانات وفئة البيانات والمالك والإسقاط المصرح به. | المدخلات المصرح بها. |
| أين؟ | المنظومة والمنطقة وملف العتاد والمنطقة الموثوقة. | الموضع المسموح به. |
| كم؟ | CPU/GPU والذاكرة والوقت وegress والميزانية والطاقة. | الحصة والحدود. |
| ما الذي يمكن إصداره؟ | التجميعات والنموذج والتقرير والعنصر والحساسية. | سياسة إخراج النتيجة. |
مبدأ Zero Trust
الموقع الشبكي ليس أساساً كافياً للثقة. يُقيَّم الوصول لذات محددة ومورد محدد وسياق محدد، ويُنفَّذ القرار عند نقطة تطبيق السياسة [24].
09 / تشكيل الحاسوب الفوقي
يُجمَّع الحاسوب الفوقي لمدة المهمة ثم يُفكَّك
- يثبّت بطاقة المهمة الهدف والشيفرة والبيانات واتفاقية مستوى الخدمة والقيود وثمن الخطأ ومعايير النتيجة.
- يعيد الفهرس المنصات المتوافقة وإصدارات البرمجيات والمسرّعات وظروف الشبكة ومحلية البيانات.
- يبني الوسيط عدة خطط تنفيذ ويقيّم زمن الطابور ونقل البيانات والتكلفة والمخاطر.
- يتحقق محرك السياسات من كل منصة ومجموعة بيانات وصورة وصلاحيات ونتيجة مسموح بها.
- يحجز المنسّق الموارد ويحوّل المهمة القياسية إلى Slurm أو HTCondor أو Kubernetes.
- أثناء التنفيذ تُجمع telemetry ونقاط التحقق وأحداث السياسة ومحاسبة الموارد والمنشأ.
- بعد التحقق تُصدر النتيجة؛ وتُلغى الصلاحيات المؤقتة ويُنظّف staging وفقاً للسياسة.
القيد
لا تتحول WAN إلى ناقل محلي. عادةً ما تُوضع مهمة MPI شديدة الترابط بالكامل في منظومة HPC واحدة منخفضة الكمون؛ أما بين المواقع فيُفدرَل توزيع المهام والبيانات والنتائج [10].
10 / أصناف الأحمال والتوجيه
الواجهة الخلفية الصحيحة أهم من طابور موحد شامل
| الفئة | السمة | المسار المفضل | المقياس الأساسي |
|---|---|---|---|
| HPC / MPI | ترابط وثيق، كمون منخفض، تبادلات جماعية. | Slurm + MPI في موقع واحد. | زمن الحل، التوسع. |
| HTC / حزم | تشغيلات كثيرة مستقلة أو ضعيفة الترابط. | HTCondor + DAG/workflow. | مهام/يوم، معدل النجاح. |
| AI / GPU | مسرّعات، نماذج كبيرة، حاويات، بيانات قريبة. | Kubernetes Jobs أو قسم GPU في Slurm. | استغلال GPU، الوقت/الحقبة. |
| البيانات الضخمة | Scan/join/aggregation على المصادر النطاقية. | Federated query + pushdown/materialization. | Bytes moved, query latency. |
| Edge / التدفق | الزمن الحقيقي، قناة محدودة، سياق محلي. | تنفيذ محلي + تجميعات. | الكمون، فقدان الأحداث. |
| Workflow | سلسلة من مراحل ومواقع مختلفة. | منسّق + checkpoints + lineage. | المسار الحرج، قابلية التكرار. |
يدير Slurm الموارد والطابور داخل العنقود [5–7]؛ ويحسّن HTCondor الحجم المتراكم للحوسبة عبر الزمن [8–9]؛ وKubernetes Jobs إحدى الواجهات الخلفية لمهام الحاويات المنتهية [11–13].
11 / طبقة البيانات الفدرالية
يمر الاستعلام بين المنظومات، وتبقى البيانات الأولية لدى مالكها
الكتالوج. ينشر Dataset ID، والمالك، والمخطط، والإصدار، والجودة، والتصنيف، والإحصاءات، وendpoint دون إلزام بنشر البيانات نفسها.
الدلالة. تربط قواميس النطاق وmappings ذات الإصدارات بين المصطلحات؛ ولا يُشترط مخطط عملاق موحد.
خطة الاستعلام. يُنقل الفلتر والإسقاط والتجميع والjoin المسموح به إلى المصدر؛ ويُتحقق من الخطة وتقدير transfer قبل التشغيل.
مسار البيانات. تنقل Arrow Flight/Flight SQL أو بوابات أخرى التدفقات الكبيرة المسموح بها؛ ولا يحل النقل محل التخويل.
التجسيد. تُثبَّت المجموعات المشتقة المتناسقة والنتائج كـ snapshots ذات إصدارات؛ وتبقى المصادر نطاقية.
الكتابة. لا يُعد OLTP العابر للنطاقات ذريًا دون distributed commit مُثبت؛ ويُفضَّل الكتابة المحلية والمهام المتكررة بأمان والساغات.
قاعدة القبول
يُحظر افتراضيًا Full scan وcross-source cross join وegress غير المحدود. تُثبت أولًا pushdown والانتقائية وحد النتيجة والتكلفة المسموح بها [15–19].
12 / عقد البيانات والمنشأ
كل مدخل ونتيجة يحصل على بطاقة، لا على اسم ملف فقط
| حقل العقد | الحد الأدنى من المحتوى |
|---|---|
| الهوية | Canonical dataset_id / result_id، المالك، النطاق، جهة الاتصال، الغرض. |
| الإصدار | المخطط، snapshot، الشريحة الزمنية، المجموع الاختباري، تاريخ الصلاحية. |
| الدلالات | مصطلحات القاموس، الوحدات، الترميزات، المنطقة الزمنية، دلالات null/collation. |
| الجودة | الاكتمال، الدقة، الفجوات المسموح بها، الإحصاءات وتاريخ تحديثها. |
| السياسة | الصنف، الغرض، الجهات الخاضعة، المناطق، المدة، egress، الإخفاء، retention. |
| الواجهة | Endpoint, protocol, query capabilities, pushdown, rate/size limits. |
| Lineage | job_id/run_id، الكود، الصورة، المعاملات، المدخلات، المخرجات، التحويلات. |
| الإنتاج | المدقق، القبول، قيود التفسير، مدة صلاحية النتيجة. |
أرشيف التراث
يخزّن البيان، والإصدارات، وقرارات الوصول، والأدلة، والنتائج المسموح بها. يمكن أن تبقى المصادر الحساسة لدى المالك؛ ويحفظ الأرشيف الرابط والمنشأ [20–22].
13 / دورة حياة المهمة
ثماني بوابات تجعل التشغيل قابلًا للإدارة والطعن
| البوابة | القرار | الأثر الإلزامي |
|---|---|---|
| J0 · الطلب | يوجد مالك للسؤال ونتيجة قابلة للقياس. | بطاقة الطلب. |
| J1 · التصنيف | حُدد الحمل والبيانات والمنطقة. | صنف المهمة والبيانات. |
| J2 · الصلاحيات | الجهة والغرض مقبولان. | Policy decision + الأساس. |
| J3 · الخطة | اختير المسار المسموح به والواجهة الخلفية. | الخطة، تقديرات الوقت/الكلفة/egress. |
| J4 · الحجز | خُصصت الحصص والأجهزة والبيانات والنافذة. | Reservation / allocation IDs. |
| J5 · التنفيذ | المهمة ضمن السياسة وSLA. | Telemetry, events, checkpoints. |
| J6 · التحقق | النتيجة صحيحة وآمنة للإصدار. | الاختبارات، validator، checksum. |
| J7 · الأرشيف | السلسلة قابلة للتكرار؛ وقد سُحبت صلاحيات الوصول. | Manifest, lineage, release record. |
Fail closed
إذا غاب أي وصف إلزامي أو سياسة أو إحصاء أو توقيع أو مدقق أو حد للخروج، فلا تنتقل المهمة إلى البوابة التالية.
14 / السيادة والأمن
تُبنى الحماية حول المورد والبيانات وإصدار النتيجة
الهوية. بيانات اعتماد خدمية قصيرة العمر، وmTLS، وفدرالية ثقة، وسمات، وسحب سريع.
التخويل. policy decision لكل استدعاء ومهمة؛ ونقطة التطبيق المحلية لا تثق بالقرار المركزي دون تحقق.
العزل. فصل tenant/job، وsandbox، وnetwork policy، وأسرار محمية، وصور موقّعة، وallowlist للمخرجات.
البيانات. التصنيف، والتقليل، والإخفاء، وencryption، ومفاتيح في المنظومة المحلية، والتحكم في egress.
النتيجة. فحص الكشف، والتجميع، وحدود الصفوف/الحجم، والوسم، وموافقة المالك.
Supply chain. إصدار الكود المصدري، وSBOM، وتوقيع البناء، والفحص، وprovenance، وصورة قابلة للتكرار.
الحادث. عزل المهمة، وسحب credentials، وحفظ الأدلة، وإشعار المالكين، وتحليل مستقل.
المنظومة الروسية
قبل التجربة التجريبية، يلزم تصنيف قانوني للبيانات والأنظمة مع مراعاة 149-ФЗ، و152-ФЗ، و187-ФЗ، والمتطلبات التنظيمية الفرعية. هذه الوثيقة ليست رأيًا قانونيًا [25–27].
15 / الموثوقية ومقاومة الأعطال
لا ينبغي أن يتحول عطل نطاق واحد إلى عطل الاتحاد بأكمله
| خلل | رد الفعل | فحص التجربة التجريبية |
|---|---|---|
| المنصة غير متاحة | إعادة التخطيط إلى مورد متوافق ومصرح به فقط. | قطع النطاق بشكل مصطنع. |
| انقطاع الشبكة | استمرار محلي، مخزن مؤقت للأحداث، نقطة استعادة أو إيقاف آمن. | تقييد القناة/فقدان الاتصال. |
| عطل عقدة | إعادة الخطوة، الاستعادة من نقطة استعادة، خاصية الأداء المتكرر الآمن. | Kill node / pod / task. |
| انتهت صلاحية التصريح | قرار سياسة جديد؛ وبدونه — إيقاف وسحب. | سحب الدور أثناء المهمة. |
| تغيرت المخططات | Fail fast أو محول مُصدَّر بإصدارات؛ تسجيل واقعة عدم التوافق. | انحراف مخطط خاضع للرقابة. |
| نتيجة غير موثوقة | حجر صحي، إعادة، تحقق مستقل وحظر الإصدار. | Fault injection / corrupted output. |
| عطل مستوى التحكم | حجز الحالة؛ المهام المحلية لا تحصل على صلاحيات جديدة. | إعادة تشغيل المنسق. |
الصيغة
الموثوقية = خاصية الأداء المتكرر الآمن + نقطة الاستعادة + توطين العطل + القابلية للملاحظة + التحقق
16 / القابلية للملاحظة ومحاسبة الموارد
تتبع موحد يربط السؤال والخطة والتشغيل والبيانات والنتيجة
| الإشارة | ما ينبغي قياسه | المعنى الإداري |
|---|---|---|
| Trace | job_id/run_id، البوابات، المحولات، الواجهة الخلفية، نقاط نهاية البيانات. | أين نشأ التأخير أو العطل. |
| Metrics | queue time, wall time, CPU/GPU/memory, bytes moved, retries. | الفعالية ونقاط الاختناق. |
| Logs | قرارات السياسة، أحداث المجدولات، الأخطاء، الإجراءات اليدوية. | التحقيق والمسؤولية. |
| Profiles | استهلاك الموارد للشيفرة والقطاعات الساخنة. | تحسين التطبيق. |
| Accounting | وقت المورد، التراخيص، حركة الخروج، الطاقة، سعر المنصة. | تكلفة المهمة والحصص. |
| Lineage | إصدارات المدخلات والشيفرة والصورة والمعاملات والمخرجات. | قابلية إعادة إنتاج النتيجة. |
وحدة الحساب
يُسند حساب المحاسبة إلى job/run محدد وتؤكده المنصة المحلية. التفاوت التجريبي المقترح المسموح به بين المحاسبة الموحدة والمحلية — لا يزيد عن ±5%.
يربط OpenTelemetry بين traces وmetrics وlogs عبر سياق مشترك [23]؛ ويدعم Slurm محاسبة موارد المهام والخطوات [7].
17 / طوبولوجيا التجربة التجريبية
تكفي ثلاثة نطاقات لاختبار مبدأ الاتحاد نفسه
| النطاق | المورد والتحكم المحلي | المحول | الفرضية قيد الاختبار |
|---|---|---|---|
| A · HPC/CPU | Slurm، MPI، نظام ملفات متوازٍ، IAM/QoS محلي. | Grid→Slurm. | المهمة المترابطة بإحكام تبقى على منصة واحدة. |
| B · GPU/الحاويات | Kubernetes Jobs أو قسم GPU في Slurm، السجل، إضافات الأجهزة. | Grid→K8s/Slurm. | اختيار المسرّع والصورة القابلة لإعادة الإنتاج. |
| C · البيانات/الحوسبة الطرفية | قاعدة بيانات النطاق/مخزن الكائنات، السياسة الخاصة والبوابة. | Federated query/Flight. | الحوسبة عند البيانات وإصدار الإسقاط. |
- الطبقة المشتركة. الهوية الاتحادية، الأدلة، محرك السياسة، الوسيط، المنسق، القياس عن بعد وتتبع الأصل.
- الطبقة المحلية. يحتفظ المالكون بالمجدولات والبيانات والمفاتيح والحصص والسجلات وحق الإيقاف STOP.
- الرقابة المستقلة. تتحقق بشكل منفصل من الأمن والقياسات وقابلية إعادة الإنتاج ومعايير المتابعة GO.
لا يدخل تلقائياً
البنية التحتية المعلوماتية الحيوية الحرجة، البيانات الشخصية القتالية، OLTP بين المحيطات، والوعد باتفاقية مستوى خدمة إنتاجية. يتطلب ربطها تصريحاً منفصلاً.
18 / ثلاثة سيناريوهات شاملة
تختبر التجربة التجريبية أنماط حوسبة مختلفة بنظام قواعد واحد
| السيناريو | المسار | نتيجة قابلة للتحقق |
|---|---|---|
| 1. النمذجة الجماعية للمخاطر الحيوية | مئات المتغيرات المستقلة → HTC؛ التجميع → HPC/عقدة تحليلية. | تقليل زمن أول نتيجة، نجاح الإعادات، تتبع أصل كل متغير. |
| 2. تحليل GPU للبيانات المكانية | حاوية ونموذج إلى GPU/بيانات مصرح بها؛ إصدار قناع/تجميع. | اختيار الجهاز، رقابة الصورة، غياب إخراج الشيفرة المصدرية غير المصرح به. |
| 3. التحليلات الاتحادية للمياه والتربة والتنوع الحيوي | الدليل → الدفع نحو المصادر النطاقية → نتيجة متسقة. | حجم النقل، صحة الدلالة، خطة الاستعلام وقابلية إعادة الإنتاج. |
Baseline
قبل التكامل يُنفَّذ كل سيناريو بالطريقة القائمة. تُبنى المقارنة مع قاعدة موثقة حسب الوقت والعمل اليدوي وbytes moved والتكلفة وجودة النتيجة.
السيناريوهات مقترح للاختبار وليست بياناً عن أداء محقق.
19 / خطة على مدى 90 يوماً
خمس مراحل رقابية تقود من بطاقة التعريف إلى قرار مستقل
| الفترة | الأعمال | المخرج المرجعي |
|---|---|---|
| أيام 1–15 | ثلاث مهام، خط أساس، ملاك، تصنيف البيانات، الحدود، اتفاقية مستوى الخدمة ومعايير الإيقاف STOP. | بطاقة تعريف التجربة التجريبية والقرارات المعمارية. |
| أيام 16–30 | ربط النطاقات، الهوية الاتحادية، أدلة الموارد/البيانات، نموذج السياسة. | ثلاث عقد مسجلة وتصاريح جافة. |
| الأيام 31–55 | الوسيط، المحولات، سير العمل، القياس عن بعد، المحاسبة، تتبع الأصل وأول تشغيل شامل. | نموذج أولي عامل وبيان النتيجة. |
| الأيام 56–75 | إعادة التشغيل المتكررة، والحمولة، وتعطل العقدة، وانقطاع الشبكة، وسحب الصلاحيات، وضبط حركة الخروج. | بروتوكول المتانة والأمن. |
| أيام 76–90 | التحقق المستقل، وقابلية التكرار، والكلفة، وأدلة التشغيل، ونموذج المسؤولية. | استنتاج GO / CONDITIONAL GO / STOP. |
إدارة التغييرات
أي توسيع للبيانات أو المواقع أو الصلاحيات أو الوعود العامة يُصاغ كنسخة جديدة من النطاق ويخضع لإجازة متكررة.
20 / مؤشرات الأداء ومعايير القبول
يتطلب GO في الوقت نفسه نتيجة وظيفية وآمنة واقتصادية
| المعيار | العتبة المقترحة للمشروع التجريبي |
|---|---|
| الاتحاد الفيدرالي | تم ربط ≥3 نطاقًا إداريًا مستقلًا؛ وتبقى السياسات المحلية محفوظة. |
| السيناريوهات | تم تنفيذ 3 سيناريو شاملًا من فئات حمولة مختلفة. |
| الموثوقية | بعد الاستقرار، تكتمل ≥95% عملية تشغيل دون استعادة يدوية. |
| السرعة | بالنسبة إلى 2 من أصل 3 سيناريو، يكون زمن الوصول إلى النتيجة الأولى أفضل من خط الأساس بما لا يقل عن 30%. |
| السيادة | 0 عملية نقل غير مسموح بها للبيانات الأولية بين المنظومات. |
| السياسة | 100% عملية بين المنظومات جرى التحقق منها وتسجيلها في السجلات. |
| Lineage | 100% نتيجة صادرة لها مالك ومدخلات وشيفرة ومعاملات وإصدارات. |
| قابلية إعادة الإنتاج | ≥90% نتيجة مرجعية تتكرر ضمن هامش مسموح مقرر. |
| قابلية الربط | تُربط عقدة جديدة متوافقة خلال ≤5 يوم عمل وفق التعليمات. |
| المحاسبة | الفارق بين الحساب المجمع والحساب المحلي للموارد/الكلفة ≤±5%. |
| السلامة | لا توجد ملاحظات حرجة غير مغلقة؛ ويوجد بروتوكول مستقل. |
جميع العتبات الرقمية هي معايير تصميمية للمشروع التجريبي. وهي ليست معيارًا قطاعيًا وتُعدَّل قبل الانطلاق مع خط الأساس.
21 / المخاطر ونموذج الإدارة
الخطر الرئيسي هو خلق مظهر وحدة حيث تلزم حدود واضحة
| الخطر | الإشارة المبكرة | إجراء الإدارة |
|---|---|---|
| الجذر العالمي | يتطلب المركز صلاحيات دائمة على جميع العقد. | حقوق قصيرة العمر، ونقاط فرض سياسة محلية، وفصل الأدوار. |
| مركزية البيانات | يبدأ المشروع التجريبي بنسخ جميع المجموعات. | الكتالوج والدفع نحو الأسفل؛ وميزانية حركة الخروج؛ ولقطات محلية. |
| مجدول عالمي | سياسة واحدة لـ MPI وHTC والذكاء الاصطناعي وSQL. | تصنيف الحمولة والمهايئات إلى الأنظمة الخلفية. |
| خطأ دلالي | تتطابق أسماء الحقول لكن يختلف المعنى/الوحدات. | معجم، وخرائط ربط، وفحوص جودة، وإصدارات. |
| Vendor lock-in | النموذج المعياري يكرر واجهة برمجة منتج واحد. | عقود مفتوحة واختبار استبدال المهايئ. |
| كلفة خفية | لا يُحتسب الانتظار ولا حركة الخروج ولا التراخيص ولا الطاقة. | محاسبة موحدة للمهام ومطابقة المواقع. |
| عدم قابلية التكرار | صدرت النتيجة دون لقطة مدخلات أو إصدار شيفرة. | J6/J7 تفشل مغلقة؛ والبيان إلزامي. |
| التحقق الذاتي | يؤكد المشغّل منفردًا الأمن ومؤشرات الأداء. | مدقق مستقل وبروتوكول قبول. |
معايير STOP
حركة خروج غير مسموح بها، أو تجاوز سياسة محلية، أو فقدان المصدر، أو ثغرة حرجة دون تعويض، أو استحالة التحقق المستقل، توقف المشروع التجريبي.
22 / القرار والدفعة التالية
تخلق GRID نظامًا عامًا للحوسبة الموثوقة، لا مستودعًا عامًا للموارد
الأطروحة الختامية
يحتفظ الموقع بالموارد والبيانات والقواعد. وتضيف GRID هوية عامة وكتالوجًا وتخطيطًا وإثباتًا وإصدارًا آمنًا للنتيجة.
GO. جميع المعايير الحرجة مستوفاة؛ ويُسمح بالدفعة التالية مع عقد وحمولات جديدة.
CONDITIONAL GO. القيمة مؤكدة، لكن توجد قائمة محدودة من الفجوات الواجب إغلاقها وموعد لإعادة التحقق.
STOP. لم تتأكد السيادة أو الأمن أو قابلية التكرار أو الاقتصاد؛ ويُؤرشف النموذج الأولي دون توسع صناعي.
| الدفعة التالية بعد GO | الموضوع |
|---|---|
| قابلية التشغيل البيني | اختبار المنتج الثاني في كل فئة: المجدول، والكتالوج، ونقل البيانات، والقابلية للملاحظة. |
| النطاق | ربط منظمات جديدة، والحصص، والسياسات متعددة المستويات، ونمذجة الحمولة. |
| الاقتصاد | وحدات التعرفة، والحجز، وتوزيع الكلفة، والطاقة، وآلية النزاعات. |
| القانون والثقة | عقد الاتحاد، والمسؤولية، والشهادات، والتدقيق، والاستجابة، وإجراءات الخروج. |
الإجراء المطلوب
تعيين مالك للمشروع التجريبي، ومالكين للنطاقات الثلاثة، ومدقق مستقل؛ وخلال 15 يومًا اعتماد بطاقة المشروع وخط الأساس.
23 / المصادر الرسمية والأولية · 1
GRID والتخطيط ومنظومات التنفيذ
[1] Ian Foster: What Is the Grid? A Three Point Checklist
[2] Foster, Kesselman, Tuecke: The Anatomy of the Grid
[3] Open Grid Forum: Standards and interoperability
[4] Open Grid Forum: Authorization Framework (GFD.38)
[5] Slurm Workload Manager: Overview
[6] Slurm Workload Manager: Federation Guide
[7] Slurm Workload Manager: Accounting and Resource Limits
[8] HTCondor: High-Throughput Computing and its Requirements
[9] HTCondor Manual: Job Scheduling
[10] MPI Forum: MPI 5.0 Standard
[11] Kubernetes: Jobs
[12] Kubernetes: Scheduling Framework
[13] Kubernetes: Device Plugins
[14] Globus: Collections and Endpoints
تاريخ الاطلاع: 29 أغسطس 2026. ينبغي إعادة التحقق من إصدارات المنتجات البرمجية والوثائق قبل تصميم المشروع التجريبي.
24 / المصادر الرسمية والأولية · 2
البيانات الاتحادية، والمصدر، والقابلية للملاحظة، والأمن
[15] Trino: Concepts and federated catalogs
[16] Trino PostgreSQL connector: Pushdown
[17] PostgreSQL: postgres_fdw Remote Query Optimization
[18] Apache Iceberg: Table Specification
[19] Apache Arrow: Flight RPC and Flight SQL
[20] W3C: Data Catalog Vocabulary DCAT 3
[21] W3C: PROV-O — provenance ontology
[22] OpenLineage: Object Model
[23] OpenTelemetry: Signals and context propagation
[24] NIST SP 800-207: Zero Trust Architecture
[25] القانون الاتحادي رقم 149-ФЗ «بشأن المعلومات وتقنيات المعلومات وحماية المعلومات»
[26] القانون الاتحادي رقم 152-ФЗ «بشأن البيانات الشخصية»
[27] القانون الاتحادي رقم 187-ФЗ «بشأن أمن البنية التحتية المعلوماتية الحرجة في الاتحاد الروسي»
المراجع القانونية معروضة للاسترشاد. ويؤكد المختصون القانونيون ومالكو نظم المعلومات انطباق القواعد وإصداراتها والمتطلبات الفرعية قبل السماح بالبيانات.
المواد المصدرية
الأصول وإصدارات الوثيقة
- Vychislitelnyi_GRID_Metakompyutery_Federativnye_bazy_Bolshie_vychisleniya.docxDOCX · الوثيقة الرئيسية
- Vychislitelnyi_GRID_Metakompyutery_Federativnye_bazy_Bolshie_vychisleniya.pptxPPTX · إصدار مرتبط
إصدارات أخرى بصيغة الويب
يُفتح كل إصدار على حدة؛ وقد حُوفظ على تسلسل الوثيقة الأصلية.
شبكة الحوسبةVychislitelnyi_GRID_Metakompyutery_Federativnye_bazy_Bolshie_vychisleniya.pptx · نص ويب+
الحواسيب الفوقية وقواعد البيانات الاتحادية والعمل مع الحوسبة الكبيرة
النظام العام للحوسبة الموثوقة
مع الملكية المحلية للموارد والبيانات
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
القرار الآن — تجربة محدودة مدتها 90 يوماً
طلب قرار
المحيط
المهام، وخط الأساس، والبيانات، والمالكون، ومعايير STOP
الربط
الهوية، والكتالوجات، والسياسات، والمهايئات
أيام
التشغيل الشامل
الحوسبة عالية الأداء، ووحدات معالجة الرسوميات/الذكاء الاصطناعي، والتحليلات الاتحادية
3 من النطاقات المستقلة
3 من فئة الحمل
1 بروتوكول مستقل
الاختبارات
فشل العقدة، وسحب الصلاحيات، والخروج الشبكي، وقابلية إعادة الإنتاج
القرار
GO أو CONDITIONAL GO أو STOP وفق مؤشرات أداء قابلة للقياس
التوسع الصناعي — بقرار منفصل فقط
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
القدرات المعزولة لا تشكّل مورداً مشتركاً
المشكلة
ما الذي يعطّل الحساب الشامل
HPC
MPI / CPU / زمن استجابة منخفض
هويات وطوابير وحصص وصيغ مهام مختلفة
نسخ مصفوفات ضخمة بدلاً من الحساب قرب البيانات
GPU
الذكاء الاصطناعي / المسرّعات / الحاويات
سياسة موحّدة واحدة لـ MPI وHTC والذكاء الاصطناعي وSQL
DATA
نتيجة بلا إصدار للمدخلات والشيفرة والبيئة وقرار الوصول
قواعد بيانات نطاقية / كائنات / الحوسبة الطرفية
محاسبة منفصلة للطوابير والخروج الشبكي والمسرّعات والطاقة والتكلفة
تمركز كل شيء في مكان واحد ينقل المشكلة — لكنه لا يحلها
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
أربعة تعريفات تحدد حدود النظام
المصطلحات
اتحاد موارد من أطر إدارة مختلفة
شبكة الحوسبة
ليست عنقوداً واحداً
آلة منطقية مؤقتة تُجمَّع للمهمة
الحاسوب الفوقي
ليست ذاكرة WAN مشتركة
فهرس وسياسة واستعلام مسموح به فوق مصادر مستقلة
الطبقة البيانية الاتحادية
ليست قاعدة بيانات عالمية
مهمة تتجاوز قدرات عقدة أو إطار واحد
الحسابات الكبرى
ليست تسمية إعلانية
GRID = ثقة + فهرس + سياسة + مسار + تنفيذ + محاسبة + إثبات
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
ثلاثة ثوابت تحفظ الاتحاد من التمركز
المبادئ المعمارية
السيادة المحلية
الحساب عند البيانات
نتيجة قابلة للتحقق
يحتفظ الموقع بالمنظّم والحصص والمفاتيح والبيانات وحق STOP.
تنتقل الشيفرة والخطة والإسقاط المسموح به؛ وتبقى المصادر لدى المالك.
إصدارات المدخلات والشيفرة والبيئة والسياسة وسلسلة التتبع إلزامية للإصدار.
default deny
policy-as-code
عقود مفتوحة
خلفيات تقنية مختلفة
تحقق مستقل
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
يربط GRID السؤال والحساب والإثبات
الموقع في المنظومة البيئية
إكويليبريوم
الشبكة
التحقق
الأرشيف
السؤال والسيناريو والمخاطر والمتطلبات
الخطة والموارد والتصاريح والتنفيذ
الصحة والأمان والإصدار
الإصدارات وسلسلة التتبع والنتيجة المسموح بها
سفيرا
سبيتسزاشيتا
ECO-PPA / الصناديق
المشاركون والكفاءات والحالات والمعرفة
النشر والتشغيل والاستجابة
التفويض والعقد والميزانية والنتيجة المتوقعة
لا يجمع أي إطار بين ملكية البيانات والتنفيذ والتحقق الذاتي النهائي
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
خمس مستويات تفصل الصلاحيات والتدفقات
الهندسة المستهدفة
القياس عن بعد · المحاسبة · سلسلة التتبع · مجاميع التحقق · الأرشيف
5 · الإثباتية
الفهرس · الدلالة · الدفع نحو الأسفل · التهيئة المرحلية · الإسقاطات المسموح بها
4 · البيانات
Slurm/MPI · HTCondor/workflow · Kubernetes Jobs · GPU/edge
3 · الحسابات
فهرس الموارد · الوسيط · المنسّق · محرك السياسات · الحصص
2 · الإدارة
الهوية · الأدوار · السمات · الشهادات · الإلغاء · التدقيق
1 · الثقة
CONTROL PLANE
DATA PLANE
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
يُجمَّع الحاسوب الفوقي للمهمة — ثم يختفي
التجميع الديناميكي
بطاقة
الفهرس
الخطة
الاعتماد
الانطلاق
الهدف · الشيفرة · البيانات · اتفاقية مستوى الخدمة
CPU/GPU · البرمجيات · المنطقة · الطابور
الوقت · الخروج الشبكي · السعر · المخاطر
الهوية · السياسة · الحصة
Slurm · Condor · K8s
أثناء
telemetry · checkpoints · policy events · resource accounting
بعد
التحقق من النتيجة · البيان · سحب الصلاحيات · تنظيف التهيئة المرحلية
لا تصبح WAN ناقلاً محلياً: تُوضع مهمة MPI المترابطة بإحكام في إطار HPC واحد منخفض زمن الاستجابة
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
يمر الاستعلام بين الأطر — وتبقى المصادر
الطبقة البيانية الاتحادية
النطاق A
QUERY + POLICY
النطاق B
قاعدة بيانات / مخزن كائنات
المالك · السياسة · المفاتيح
فهرس · دلالات · خطة
pushdown · egress budget
إسقاط مسموح به
تجميع · لقطة · نتيجة
فحوص إلزامية
ممنوع افتراضيا
- الإحصاءات وخطة الاستعلام حديثة
- filter / projection / aggregation تُنفَّذ عند المصدر
- حجم transfer وحجم النتيجة محدودان
- دلالات الوحدات والزمن وnull والأنواع متوافقة
- الكتابة العابرة للنطاقات لا يُفترض أن تكون ذرية دون إثبات
full scan
cross-source cross join
egress غير محدود
«قاعدة بيانات عالمية واحدة»
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
ثماني بوابات تجعل المهمة قابلة للإدارة
دورة الحياة
الطلب
الفئة
الحقوق
الخطة
من + لماذا + على ماذا + أين + كم + ما يمكن إخراجه
أرشيف
التحقق
الإطلاق
الاحتياطي
لا سمة إلزامية أو توقيع أو حد أو مدقق — البوابة التالية مغلقة
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
الأمن والرصد وقابلية الإعادة متكاملة
الثقة بالنتيجة
الحماية
قابلية الرصد
القابلية للتكرار
identity
credentials قصيرة
مفاتيح محلية
عزل
ضبط egress
trace
metrics
logs
profiles
accounting
لقطة الإدخال
إصدار الشيفرة
الصورة والمعطيات
policy decision
lineage
الإطار الروسي: تُصنَّف قابلية تطبيق 149-ФЗ و152-ФЗ و187-ФЗ والتدابير الفرعية من قبل مالكي الأنظمة قبل إدخال البيانات
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
ثلاثة نطاقات مستقلة تتحقق من مبدأ GRID نفسه
طوبولوجيا التجربة الأولية
A · HPC / CPU
GRID CONTROL
B · GPU / AI
Slurm · MPI · IAM/QoS محلية
catalog · broker · policy · orchestrator
Kubernetes Jobs أو قسم GPU في Slurm
يحتفظ المالكون المحليون بالمفاتيح والبيانات والحصص وحق الإيقاف الطارئ
C · DATA / EDGE
قاعدة بيانات النطاق · مخزن كائنات · بوابة
رقابة مستقلة: الأمن · قابلية الإعادة · KPI · بروتوكول GO/STOP
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
ثلاثة سيناريوهات تجتاز خمس مراحل خلال 90 يومًا
خطة التجربة التجريبية
التوافق الحيوي
تحليل GPU للفضاء
الماء · التربة · التنوع الحيوي
HTC + التجميع
حاوية نحو البيانات
federated query + pushdown
1–15
16–30
31–55
56–75
76–90
بطاقة
و baseline
النطاقات
والسياسات
النموذج الأولي
وأول run
الحمل
والأعطال
مستقل
والقرار
قبل الدمج يثبّت كل سيناريو baseline القائم: الوقت · العمل اليدوي · bytes moved · الكلفة · الجودة
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
STOP
معايير القبول
يتطلب GO في الوقت نفسه فائدة ورقابة وقابلية إعادة
- 3 للنطاق · 3 للسيناريو
- ≥95% تشغيلا ناجحا بعد الاستقرار
- −30% في time-to-first-result لـ2 من 3 سيناريوهات
- 0 عمليات نقل غير مسموح بها للبيانات الأولية
- 100% عملية مع policy log و100% نتيجة مع lineage
- تباين resource accounting ≤ ±5%
تجاوز السياسة المحلية
egress غير مسموح
فقدان أصل النتيجة
ثغرة حرجة دون تعويض
استحالة التحقق المستقل
العتبات معايير تصميمية للتجربة الأولية وليست معيارا قطاعيا
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
الخطوة التالية هي اعتماد بطاقة تعريف التجربة الأولية خلال 15 يوم
القرار
GRID لا ينشئ مستودعا مشتركا للموارد،
بل نظاما مشتركا للحوسبة الموثوقة
تعيين مالك للتجربة الأولية
تحديد مالكي النطاقات الثلاثة
تعيين مدقق مستقل
اعتماد المهام وbaseline ومعايير STOP
الحل المقترح: السماح بتجربة أولية تصميمية دون تصريح صناعي
سوكولوف سيرغي ليونيدوفيتش
المصادر المذكورة في العرض التقديمي 22
- https://www.mcs.anl.gov/~itf/Articles/WhatIsTheGrid.pdf
- https://arxiv.org/abs/cs/0103025
- https://csrc.nist.gov/pubs/sp/800/207/final
- https://slurm.schedmd.com/overview.html
- https://htcondor.readthedocs.io/en/latest/overview/high-throughput-computing-requirements.html
- https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/job/
- https://ogf.org/ogf/doku.php/standards/standards.html
- https://docs.globus.org/guides/overviews/collections-and-endpoints/
- https://www.w3.org/TR/prov-o/
- https://openlineage.io/docs/spec/object-model/
- https://www.mpi-forum.org/docs/mpi-5.0/mpi50-report.pdf
- https://kubernetes.io/docs/concepts/extend-kubernetes/compute-storage-net/device-plugins/
- https://trino.io/docs/current/overview/concepts.html
- https://trino.io/docs/current/connector/postgresql.html#pushdown
- https://www.postgresql.org/docs/current/postgres-fdw.html#POSTGRES-FDW-REMOTE-QUERY-OPTIMIZATION
- https://arrow.apache.org/docs/format/Flight.html
- https://iceberg.apache.org/spec/
- https://opentelemetry.io/docs/concepts/signals/
- https://pravo.gov.ru/proxy/ips/?docbody=&nd=102108264
- https://pravo.gov.ru/proxy/ips/?docbody=&nd=102108261
- https://publication.pravo.gov.ru/document/view/0001201707260023
- https://slurm.schedmd.com/accounting.html
