Eine kurze Zusammenfassung
Über das Dokument
Das Konzept der föderativen Datenbanken, verteilten Computing und Meta-Computer-Infrastruktur.
Vychislitelnyi_GRID_Metakompyutery_Federativnye_bazy_Bolshie_vychisleniya.pptx
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EQUILIBRIUM · SFERA · SPECZASHCHITA · ARCHIV ERBE
Der Autor: Sokolov Sergey Leonidovich · 29 August 2026 g.
Architekturhypothese für technische, rechtliche und unabhängige Prüfung
02 / LÖSUNG FÜR FÜHRER
Erlauben 90-Tage-Pilot auf drei autonomen Kreisläufen
Überprüfen Sie, ob es möglich ist, einen temporären Metacomputer für die Aufgabe zu sammeln, die Berechnung neben den Daten durchzuführen und ein reproduzierbares Ergebnis freizugeben - ohne die primären Arrays zu zentralisieren.
Hauptthese
Keinen weiteren Supercomputer bauen. Erstellen Sie eine vertrauenswürdige Ebene, die für die Dauer einer bestimmten Aufgabe getrennte Kapazitäten, Daten und Regeln in einem verwalteten Metacomputer kombiniert.
| & Einstellungen | Vorschlag |
|---|---|
| Perimeter | Drei unabhängige Verwaltungsdomänen: HPC/CPU, GPU/Containerkontur und Domain-Datenknoten. |
| Scripts | Eng verbundene Berechnung; Massenensemble; föderative Analytik mit der Übertragung der Berechnung auf Daten. |
| Modus | Synthetische, anonymisierte oder speziell zugelassene Daten; ohne die automatische Aktivierung kritischer Produktionssätze. |
| Ergebnis | Arbeitsprototyp, Richtlinienprotokoll, Herkunftsmanifeste, Zeit- / Kosten- / Netzwerkaustauschmessungen und unabhängiges Protokoll. |
| Entscheidung am 90 | GO, CONDITIONAL GO oder STOP nach vorab genehmigten Kriterien. |
Empfohlene Lösung
Genehmigen Sie den Design-Piloten; Industrielle Skalierung, echte sensible Daten und Interkonturaufzeichnungen erlauben nur einzelne Lösungen.
03 / PROBLEME UND ZIELFUNKTION
Die Kapazität ist vorhanden, aber sie bilden keine verwaltete Ressource
Cluster, Wolken, Beschleuniger und Basen gehören verschiedenen Organisationen, verwenden unterschiedliche Warteschlangen, Richtlinien, IDs und Ergebnisformate.
- Bruch 1. Es ist schwer zu verstehen, wo es geeignete CPU, GPU, Speicher, Netzwerk, Lizenzen und lokale Daten gibt.
- Bruch 2. Planer verwalten die Site gut, sehen jedoch nicht die Befugnisse und Fähigkeiten benachbarter Domänen.
- Bruch 3. Das Kopieren großer Arrays in das Zentrum führt zu Verzögerungen, Dubletten, Lecks und Streitigkeiten über den Eigentümer.
- Bruch 4. Eng verwandte HPC-Aufgaben, Massenensembles und AI-Last erfordern unterschiedliche Ausführungskreise.
- Bruch 5. Ein Ergebnis ohne Code-Version, Eingaben, Richtlinien und Umgebungen kann nicht unabhängig voneinander reproduziert werden.
- Bruch 6. Kosten, Energie, Warteschlangen und Netzwerkegress werden oft getrennt betrachtet.
Zieleffekt
Verkürzen Sie den Pfad von der Computing-Abfrage zum verifizierbaren Ergebnis, während Sie die lokale Souveränität der Standorte und Dateninhaber beibehalten.
04 / TERMINKARTE
Vier Definitionen definieren die Grenzen des Systems
| Konzept | Arbeitsdefinition | Harte Grenze |
|---|---|---|
| Berechnungs-GRID | Föderation von Ressourcen verschiedener Steuerkreise mit allgemeinen Regeln für die Identifizierung, Erkennung, Routing, Start und Buchhaltung. | Kein einzelner Cluster oder globaler Administrator. |
| Metacomputer | Temporäre logische Maschine, die für die Aufgabe aus geeigneten CPU, GPU, HPC, Cloud- und Edge-Ressourcen zusammengesetzt ist. | Verspricht keinen Gesamtspeicher und keine geringe Latenz zwischen allen Knoten. |
| Bundesdatenschicht | Katalog, Semantik, Richtlinien und Ausführung von zulässigen Anfragen über autonome Quellen. | Keine einheitliche globale Basis und keine automatische Replikation von Quellen. |
| Große Berechnungen | Aufgaben, die die Fähigkeiten eines Knotens oder einer Schleife über Daten, Vorgänge, Speicher, Beschleuniger oder Antwortzeit hinaus überschreiten. | Die Größe wird durch das Aufgabenprofil und nicht durch das Werbeetikett bestimmt. |
Die Kriterien für GRID basieren auf Ian Fosters Arbeit: Ressourcenkoordination verschiedener Verwaltungsdomänen, offene Universalprotokolle und nicht-triviale Servicequalität [1–2].
Formel
GRID = VERTRAUEN + KATALOG + POLITIK + ROLLEN + AUSFÜHRUNG + SCHULE + BEWERTUNG
05 / PRINZIPIEN UND INVARIANTEN
Die Föderation ist nur unter vorgegebenen Einschränkungen stark
1. Lokale Souveränität. Die Plattform behält den Eigentümer, den lokalen Planer, die Kontingente, die Zugangsregeln und das Recht auf Ablehnung.
2. Berechnung auf Daten. Code, Plan und erlaubte Projektion werden nach Möglichkeit verschoben, nicht das gesamte Quellarray.
3. Minimale Offenlegung: Die Gesamtebene sieht nur die erforderliche Ressourcenkarte, die Richtlinien, den Status und das konsistente Ergebnis.
4. Offene Verträge. kanonische Beschreibungen des Auftrags, der Ressource, der Daten und des Ergebnisses sind vom jeweiligen Produkt getrennt.
5. Verschiedene Loadrouten. MPI/HPC, HTC, AI/GPU, SQL-Verband und Streaming-Aufgaben sind nicht auf eine Stufe reduziert.
6. Richtlinien wie Code. Toleranz, Datenbereich, Begriff, Zweck, Egress-Limit und Berechtigungen werden vor und während des Starts überprüft.
7. Reproduzierbarkeit: Das Ergebnis enthält Versionen von Code, Umgebung, Eingaben, Parametern, Richtlinien und Prüfsummen.
8. Unabhängige Überprüfung: Der Bediener bestätigt seine eigene Sicherheit und Richtigkeit nicht allein.
Invariante
Die lokale Schleife kann eine Aufgabe ablehnen; die gemeinsame Ebene umgeht die lokale Richtlinie nicht und erfordert keinen einzigen Root-Zugriff.
06 / ÖKOSYSTEM-LAGE
GRID verwandelt eine analytische Abfrage in eine überprüfbare Rechenausführung
| Kontur | Rolle | Haftungsgrenze |
|---|---|---|
| EQUILIBRIUM | Bildet eine Frage, ein Szenario, ein Risikomodell und Anforderungen an das Ergebnis. | Er besitzt keine Daten und verwaltet keine Plattformen. |
| Berechnungs-GRID | Er wählt Ressourcen aus, erstellt einen Plan, erhält Zulassungen, startet und kontrolliert die Aufgabe. | Es ersetzt nicht die lokalen Planer und Eigentümer. |
| Fondssystem / ECO-PPA | Besiegelt das Mandat, den Haushalt, den Vertrag, die Daten und das erwartete Projektergebnis. | Es handelt sich nicht um ein rechnerisches Backend. |
| SPECZASHCHITA | Einsatz, Stärkung, Ausbeutung, Reaktion und Kooperation. | Sie validieren ihre eigene Arbeit nicht allein. |
| SFERA | Teilnehmer, Kompetenzen, Anwendungsfälle, Wissen und Feedback. | Ersetzt nicht die Zulassungsstelle und den Planer. |
| Archiv des Erbes | Versionen, Herkunft, Zugangsentscheidungen, Manifeste und erlaubte Ergebnisse. | Es ist nicht notwendig, die empfindlichen Quellen zu zentralisieren. |
Formel
FRAGE → PASSPORT DER AUFGABE → METACOMPUTER → BERECHNUNG → ÜBERPRÜFUNG → ARCHIV → NEUER ZYKLUS
07 / ZIELARCHITEKTUR
Die fünf Ebenen teilen sich die Kräfte und Ströme
1. Vertrauen. Bundesidentität, Attribute, Rollen, Zertifikate, Service-Konten, Feedback und Entscheidungsprotokoll.
2. Ressourcenkatalog, Job-Broker, policy engine, Orchester, Quoten, SLA und Adapter für lokale Systeme.
3. Berechnungen. Slurm/MPI, HTCondor/workflow, Kubernetes Jobs, GPU/FPGA und andere spezialisierte Ausführungskreise.
4. Daten. Domänenbasen, Objekt- und Dateispeicher, Verzeichnisse, Connectoren, Pushdown, Staging und Projektionen.
5. Evidenz. telemetry, accounting, lineage, Prüfsummen, Manifeste, unabhängige Überprüfung und Heritage Archive.
Thread-Trennung
Die Kontrollebene überträgt Aufgaben und Status; Massendaten werden direkt zwischen den Standorten oder vor Ort verarbeitet.
Offene Schnittstellen reduzieren die Bindung an den Lieferanten; lokale Produkte werden mit Adaptern verbunden [3–4].
08 / VERTRAUEN- UND MANAGEMENTKONTUR
Vor dem Start muss das System sieben Fragen beantworten.
| Frage | Überprüfbares Objekt | Gateway-Ergebnis |
|---|---|---|
| Wer? | Benutzer, Service, Organisation, Rolle, Attribute. | Bestätigte Identität. |
| Warum? | Zweck der Verarbeitung, Entwurf, rechtliche und vertragliche Grundlage. | Zulässige Ernennung. |
| Wie bitte? | Code, Container, Modell, Version, Abhängigkeiten, SBOM. | Artefakt zugelassen. |
| Worüber? | Dataset ID, Datenklasse, Eigentümer, erlaubte Projektion. | Erlaubte Eingänge. |
| Wo? | Umriss, Region, Hardwareprofil, Vertrauenszone. | Zulässige Unterkunft. |
| Wie viele? | CPU/GPU, Gedächtnis, Zeit, Egress, Budget, Energie. | Quoten und Grenzen. |
| Was darf freigegeben werden? | Aggregate, Modell, Bericht, Artefakt, Empfindlichkeit. | Die Politik des Ergebnisses. |
Das Zero Trust Prinzip
Der Netzwerkstandort ist keine ausreichende Vertrauensbasis. Der Zugang wird für ein bestimmtes Thema, eine Ressource und einen bestimmten Kontext bewertet, und die Entscheidung wird am Punkt der Politikanwendung ausgeführt [24].
09 / META-FORMUNG
Der Metacomputer wird für die Dauer der Aufgabe gesammelt und dann demontiert
- Pass-Jobs erfassen das Ziel, den Code, die Daten, SLA, die Einschränkungen, den Fehlerpreis und die Ergebniskriterien.
- Der Katalog gibt kompatible Plattformen, Softwareversionen, Beschleuniger, Netzwerkbedingungen und Datenlokalität zurück.
- Der Broker erstellt mehrere Ausführungspläne und bewertet die Warteschlangenzeit, die Datenübertragung, die Kosten und das Risiko.
- Policy Engine überprüft jede Website, jeden Datensatz, jedes Bild, jede Autorität und jedes zulässige Ergebnis.
- Der Orchestra reserviert Ressourcen und übersetzt kanonische Aufgaben in Slurm, HTCondor oder Kubernetes.
- Während der Ausführung werden telemetry, checkpoints, politische Ereignisse, Ressourcen und lineage gesammelt.
- Nach der Überprüfung wird das Ergebnis ausgegeben; temporäre Befugnisse werden widerrufen, staging wird durch die Politik gelöscht.
Einschränkung
WAN Es wird nicht zu einem lokalen Bus. Eng verbunden MPIDie Aufgabe wird in der Regel in einem einzigen Low-Latein platziert HPC-Kontur; zwischen den Standorten werden Aufgaben, Daten und Ergebnisse föderalisiert [10].
10 / LADEN- UND RUITISIERUNGS-KLASSE
Das richtige Backend ist wichtiger als eine universelle Warteschlange
| Klasse | Zeichen | Bevorzugte Route | Schlüsselmetrik |
|---|---|---|---|
| HPC / MPI | Enge Verbindung, geringe Verzögerung, kollektiver Austausch. | Slurm + MPI in einem Bereich. | Zeit-zu-Lösung, Skalierung. |
| HTC / Ensembles | Viele unabhängige oder schwach verwandte Starts. | HTCondor + DAG/workflow. | Aufgaben/Tag, success rate. |
| AI / GPU | Beschleuniger, große Modelle, Container, Daten in der Nähe. | Kubernetes Jobs oder GPU-Abschnitt Slurm. | GPU utilization, Zeit/Zeit. |
| Große Datenmengen | Scan/join/aggregation über Domain-Quellen. | Federated query + pushdown/materialization. | Bytes moved, query latency. |
| Kanten / Gewinde | Realzeit, begrenzter Kanal, lokaler Kontext. | Lokale Ausführung + Einheiten. | Verzögerung, Verlust von Ereignissen. |
| Workflow | Eine Kette von verschiedenen Stufen und Plattformen. | Orchester + checkpoints + lineage. | Kritischer Pfad, Wiederholbarkeit |
Slurm verwaltet Ressourcen und Warteschlangen innerhalb eines Clusters [5–7]; HTCondor optimiert die akkumulierte Menge an Berechnungen im Laufe der Zeit [8–9]; Kubernetes Jobs ist eines der Backend für abgeschlossene Containeraufgaben [11–13].
11 / FEDERATIVE DATENSCHICHT
Die Abfrage verläuft zwischen den Konturen, die primären Daten bleiben beim Eigentümer
Katalog. veröffentlicht Dataset ID, Eigentümer, Schema, Version, Qualität, Klassifizierung, Statistiken und Endpoint ohne die obligatorische Veröffentlichung der Daten selbst.
Semantik. Domain-Wörterbücher und versionierte Mappings verbinden Begriffe; ein einheitlicher riesiger Entwurf ist nicht erforderlich.
Abfrageplan. Filter, Projektion, Aggregation und zulässige join werden zur Quelle übertragen; Plan und Bewertung werden vor dem Start überprüft.
Der Data Path. Arrow Flight/Flight SQL oder andere Gateways übertragen erlaubte große Ströme; Transport ersetzt nicht die Autorisierung.
Materialisierung: Konsistente abgeleitete Sets und Ergebnisse werden als versionierte Snapshots aufgezeichnet; die Quelldateien bleiben domänenbasiert.
Die Interdomain OLTP gilt nicht als atomar ohne nachgewiesenes distributed commit; lokale Einträge, gehenpotente Aufgaben und Sagas werden bevorzugt.
Zulassungsregel
Full-Scan, Cross-Source-Cross-Join und unbegrenzte Egress sind standardmäßig verboten. Zuerst werden Pushdown, Selektivität, Ergebnislimit und akzeptabler Wert nachgewiesen [15–19].
12 / DATENVERTRAG UND HERKUNFT
Jeder Eintrag und jedes Ergebnis erhält einen Pass, nicht nur den Dateinamen
| Vertragsfeld | Minimaler Inhalt |
|---|---|
| Identität | Canonical dataset_id / result_id, Eigentümer, Domäne, Kontakt, Zweck. |
| Impressum | Schema, Snapshot, Zeitabschnitt, Prüfsumme, Datum der Relevanz. |
| Semantik | Begriffe Wörterbuch, Einheiten, Kodierung, Zeitzone, null/collation semantics. |
| Qualität | Vollständigkeit, Genauigkeit, zulässige Auslassungen, Statistiken und das Datum ihrer Aktualisierung. |
| Politik | Klasse, Ziel, Themen, Zonen, Begriff, egress, Maskierung, retention. |
| Schnittstelle | Endpoint, protocol, query capabilities, pushdown, rate/size limits. |
| Lineage | job_id/run_id, Code, Bild, Parameter, Eingänge, Ausgänge, Konvertierungen. |
| Ausgabe | Validator, Toleranz, Interpretationsbeschränkungen, Gültigkeit des Ergebnisses. |
Archiv des Erbes
Speichert Manifeste, Versionen, Zugangsentscheidungen, Beweise und erlaubte Ergebnisse. Sensible Quellen können beim Eigentümer verbleiben; das Archiv speichert den Link und die Herkunft [20–22].
13 / LEBENSZYKLUS DER AUFGABE
Acht Gateways machen den Start überschaubar und strittig
| Gateway | Entscheidung | Obligatorische Spur |
|---|---|---|
| J0 - Anfrage | Es gibt einen Fragesteller und ein messbares Ergebnis. | Passantrag. |
| J1 - Klassifizierung | Last, Daten und Zone sind definiert. | Aufgabenklasse und Daten. |
| J2 - Befugnisse | Subjekt und Ziel sind erlaubt. | Politik decision + Begründung. |
| J3 - Planen | Es wurde eine gültige Route und ein Backend ausgewählt. | Plan, Zeit/Preis/egress. |
| J4 - Rückstellung | Kontingente, Geräte, Daten und Fenster sind markiert. | Reservation / allocation IDs. |
| J5 - Ausführung | Die Aufgabe ist innerhalb der Politik und SLA. | Telemetry, events, checkpoints. |
| J6 - Überprüfung | Das Ergebnis ist korrekt und sicher zu veröffentlichen. | Prüfung, Validator, Checksum. |
| J7 - Archiv | Die Kette ist reproduzierbar; Zugriffe werden zurückgezogen. | Manifest, lineage, release record. |
Fail closed
Wenn kein Attribut, keine Richtlinien, keine Statistiken, keine Signatur, kein Validator oder keine Ausgabegrenze erforderlich ist, wird der Auftrag nicht zum nächsten Gateway weitergeleitet.
14 / SOUVERÄNITÄT UND SICHERHEIT
Der Schutz basiert auf der Ressource, den Daten und der Ausgabe des Ergebnisses
Identität. Kurzlebige Service-Anmeldeinformationen, MTLS, Trust Federation, Attribute und schnelles Feedback.
Autorisierung. policy decision für jeden Aufruf und jede Aufgabe; der lokale Anwendungspunkt vertraut der zentralen Lösung nicht ohne Überprüfung.
Isolierung. Trennung von tenant/job, sandbox, network policy, geschützte Geheimnisse, signierte Bilder und allowlist Artefakte.
Daten. Klassifizierung, Minimierung, Maskierung, encryption, Schlüssel im lokalen Kreislauf und egress-Steuerung.
Ergebnis: Überprüfung auf Offenlegung, Aggregation, Zeilen-/Volumenlimits, Kennzeichnung, Besitzergenehmigung.
Supply chain. Quellcode-Version, SBOM, Build-Signatur, Scan, provenance und reproduzierbares Bild.
Vorfall. Job-Isolierung, Widerruf von Krediten, Beweissicherung, Benachrichtigung der Eigentümer und unabhängige Analyse.
Russischer Umriss
Vor dem Piloten ist eine rechtliche Klassifizierung von Daten und Systemen erforderlich 149-FZ, 152-FZ, 187-FZ und gesetzlichen Anforderungen. Dieses Dokument ist kein Rechtsgutachten. [25–27].
15 / ZUVERLÄSSIGKEIT UND VERWEIGERUNG
Ein Domain-Ausfall darf nicht zu einem kompletten Federation-Ausfall werden
| Fehler | Reaktion | Pilotenprüfung |
|---|---|---|
| Platz nicht verfügbar | Redesign nur für eine kompatible und zulässige Ressource. | Künstliche Abschaltung der Domain. |
| Netzwerkausfälle | Lokale Fortsetzung, Ereignispuffer, Checkpoint oder sicherer Stopp. | Beschränkung des Kanals/Verlusts der Verbindung. |
| Knotenfehler | Wiederholen Sie den Schritt, Wiederherstellen von Checkpoint, gehenPotenz. | Kill node / pod / task. |
| Abgelaufene Zulassung | Neue policy decision; ohne sie - Stopp und Rückruf. | Rückgängigmachen der Rolle während der Aufgabe. |
| Schema geändert | Fast oder versionierter Adapter; Inkompatibilitätsaufzeichnung. | Steuerung des Schema Drift. |
| Ungültiges Ergebnis | Quarantäne, Wiederholung, unabhängige Überprüfung und Freigabeverbot. | Fault injection / corrupted output. |
| Kontrollplan fehlgeschlagen | Status-Backup; Lokale Aufgaben erhalten keine neuen Berechtigungen. | Orchester neu aufgelegt. |
Formel
ZUVERLÄSSIGKEIT = IDEMPOTENZ + CHECKPOINT + LOKALISIERUNG ABSCHLUSS + AUFTRAGBARKEIT + ÜBERPRÜFUNG
16 / BELEUCHTUNG UND RESSOURCEN
Eine einzige trace verbindet Frage, Plan, Start, Daten und Ergebnis
| Signal | Was zu messen | Management-Bedeutung |
|---|---|---|
| Trace | job_id/run_id, Gateways, Adapter, Backend, Daten-Endpunkte. | Wo es zu einer Verzögerung oder Ablehnung kommt. |
| Metrics | queue time, wall time, CPU/GPU/memory, bytes moved, retries. | Effizienz und Engpässe. |
| Logs | Richtlinienentscheidungen, Planerereignisse, Fehler, manuelle Aktionen. | Untersuchung und Verantwortung. |
| Profiles | Ressourcenverbrauch von Code und Hot Spots. | Optimierung der Anwendung. |
| Accounting | Ressourcezeit, Lizenzen, Egress, Energie, Standortrate. | Kosten für Aufgaben und Quoten. |
| Lineage | Versionen von Eingaben, Code, Image, Parametern und Ausgängen. | Reproduzierbarkeit des Ergebnisses. |
Einheit der Berechnung
Das Konto bezieht sich auf eine bestimmte job/run und wird von einer lokalen Plattform bestätigt. Die vorgeschlagene Pilottoleranz für die Abweichung der aggregierten und lokalen Buchführung beträgt nicht mehr als ±5%.
OpenTelemetry verbindet traces, metrics und logs über einen gemeinsamen Kontext [23]; Slurm unterstützt die Erfassung von Aufgaben und Schritten [7].
17 / PILOT TOPOLOGIE
Drei Domains reichen aus, um das Prinzip der Föderation selbst zu testen
| Domain | Ressourcen und lokale Kontrolle | Adapter | Überprüfbare Hypothese |
|---|---|---|---|
| A · HPC/CPU | Slurm, MPI, Parallele FS, lokale IAM/QoS. | Grid→Slurm. | Die eng verbundene Aufgabe bleibt an einem Ort. |
| B.-Nr. GPU/Behälter | Kubernetes Jobs oder GPU-Abschnitt Slurm, registry, device plugins. | Grid→K8s/Slurm. | Auswahl des Beschleunigers und des reproduzierbaren Bildes. |
| C - Daten/edge | Domain-DB/Objektspeicher, eigene Politik und Gateway. | Federated query/Flight. | Berechnung der Daten und Ausgabe der Projektion. |
- Gesamtschicht. Bundesidentität, Kataloge, policy engine, Broker, Orchester, Telemetrie und Lineage.
- Lokale Ebene. Eigentümer behalten Planer, Daten, Schlüssel, Quoten, Protokolle und das Recht STOP.
- Unabhängige Kontrolle. Getrennt überprüft Sicherheit, Messung, Reproduzierbarkeit und GO-Kriterien.
Nicht automatisch einloggen
Kritische KI, Kampf personenbezogene Daten, Interkontur OLTP und das Versprechen der Produktion SLA. Ihre Verbindung erfordert eine separate Zulassung.
18 / DREI SZENAR
Der Pilot überprüft verschiedene Rechenmodi mit einem Regelsystem
| Szenario | Reiseroute | Überprüfbares Ergebnis |
|---|---|---|
| 1. Vollversammlungsmodellierung des Biosphärenrisikos | Hunderte unabhängige Optionen → HTC; Aggregation → HPC/Analytischer Knoten. | Zeit-zu-First-Result, Wiederholungserfolg, lineage jeder Option. |
| 2. GPU-Analyse von räumlichen Daten | Behälter und Modell zu autorisiertem GPU/Daten; Freigabe der Maske/des Aggregats. | Geräteauswahl, Image-Kontrolle, keine unautorisierte Ausgabe der Quelldateien. |
| 3. Föderative Analyse von Wasser, Boden und Biodiversität | Katalog → Pushdown zu Domain-Quellen → vereinbartes Ergebnis. | Verschiebungsvolumen, Semantik-Korrektur, Abfrageplan und Reproduzierbarkeit. |
Baseline
Vor der Integration wird jedes Szenario auf die bestehende Weise ausgeführt. Der Vergleich wird mit der festen Basis nach der Zeit, der Handarbeit, bytes moved, den Kosten und der Qualität des Ergebnisses aufgebaut.
Szenarien sind ein Testangebot und keine Aussage über die erreichte Leistung.
19 / PLAN FÜR 90 TAGE
Fünf Schritte führen vom Pass zu einer unabhängigen Lösung
| Zeitraum | Arbeit | Kontrollausgang |
|---|---|---|
| Tage 1–15 | Drei Aufgaben, Basis, Eigentümer, Datenklassifizierung, Grenzen, SLA und STOP- Kriterien. | Pilotenpass und architektonische Lösungen. |
| Tage 16–30 | Domain-Verbindung, föderative Identität, Ressourcen-/Datenverzeichnisse, policy model. | Drei registrierte Knoten und Trockentoleranzen. |
| Tage 31–55 | Broker, Adapter, Workflow, Telemetry, Accounting, Lineage und der erste End-to-End-Start. | Arbeitsprototyp und Ergebnismanifest. |
| Tage 56–75 | Wiederholte Läufe, Last, Knotenausfall, Netzwerkunterbrechung, Machtentzug, egress Kontrolle. | Protokoll für Nachhaltigkeit und Sicherheit. |
| Tage 76–90 | Unabhängige Überprüfung, Reproduzierbarkeit, Kosten, Runbooks, Verantwortungsmodell. | Fazit GO / CONDITIONAL GO / STOP. |
Änderungsmanagement
Jede Erweiterung von Daten, Standorten, Befugnissen oder öffentlichen Versprechen wird als neue Version des Umfangs erstellt und erneut zugelassen.
20 / KPI UND ANMERKUNGSKriterien
GO erfordert gleichzeitig ein funktionales, sicheres und wirtschaftliches Ergebnis
| Kriterium | Vorgeschlagene Pilotenschwelle |
|---|---|
| Bundesland | ≥3 unabhängige Verwaltungsdomänen sind verbunden; lokale Richtlinien werden beibehalten. |
| Scripts | 3 durchgehende Skripte verschiedener Lastklassen durchgeführt. |
| Zuverlässigkeit | Nach der Stabilisierung werden ≥95% Starts ohne manuelle Wiederherstellung abgeschlossen. |
| Geschwindigkeit | Für 2 von 3 Szenarien ist time-to-first-result besser baseline mindestens auf 30%. |
| Souveränität | 0 nicht aufgelöste Primärdatenbewegungen zwischen den Konturen. |
| Politik | 100% Circuit-Operationen überprüft und protokolliert. |
| Lineage | 100% veröffentlichte Ergebnisse haben den Besitzer, Eingaben, Code, Parameter und Versionen. |
| Reproduzierbarkeit | ≥90 Prozent der Kontrollergebnisse werden in der vorgeschriebenen Toleranz wiederholt. |
| Konnektivität | Der neue kompatible Knoten verbindet ≤5 Werktage gemäß den Anweisungen. |
| Berücksichtigung | Differenz zwischen aggregierter und lokaler Ressourcen- / Kostenrechnung ≤±5%. |
| Sicherheit | Es gibt keine offenen Kritikpunkte; es gibt ein unabhängiges Protokoll. |
Alle numerischen Schwellenwerte sind die Projektkriterien des Piloten. Sie sind kein Industriestandard und werden zusammen mit der Basis vor dem Start angepasst.
21 / RISIKEN UND MANAGEMENT-MODELL
Das größte Risiko besteht darin, den Anschein von Einheit zu schaffen, wo klare Grenzen erforderlich sind.
| Risiko | Frühes Signal | Management-Maßnahmen |
|---|---|---|
| Weltweiter Root | Das Zentrum erfordert ständige Privilegien auf allen Knoten. | Kurzlebige Rechte, lokale PEP, Rollentrennung. |
| Daten zentralisieren | Der Pilot beginnt mit dem Kopieren aller Sets. | Verzeichnis und pushdown;egress budget;lokale Snapshots. |
| Universeller Planer | Gleiche Politik für MPI, HTC, AI und SQL. | Lastklassifizierung und Adapter zum Backend. |
| Semantischer Fehler | Die Namen der Felder stimmen überein, aber die Bedeutung/Einheiten unterscheiden sich. | Glossar, Mappings, Qualitätskontrolle und Version. |
| Vendor lock-in | Das kanonische Modell wiederholt API eines Produkts. | Offene Verträge und Adapterwechseltest. |
| Versteckter Wert | Nicht berücksichtigt Warteschlange, Egress, Lizenzen, Energie. | Einheitliche Job-Accounting- und Peering-Plattformen. |
| Nicht-Reproduzierbarkeit | Das Ergebnis wurde ohne Eingabe-Snapshot oder Code-Version veröffentlicht. | J6/J7 fail closed; Manifest erforderlich. |
| Selbsttest | Der Betreiber bestätigt die Sicherheit und KPI. | Unabhängiger Validator und Abnahmeprotokoll. |
STOP-Kriterien
Ungelöste egress, die Umgehung der lokalen Politik, Verlust der Herkunft, kritische Schwachstellen ohne Entschädigung oder die Unfähigkeit, unabhängige überprüfung stoppen der Pilot.
22 / LÖSUNG UND NÄCHSTE ANSCHRIFT
GRID erstellt eine generische vertrauenswürdige Berechnungsreihenfolge, kein generisches Ressourcenlager
Abschlussarbeit
Die Website speichert Ressourcen, Daten und Regeln. GRID fügt eine gemeinsame Identität, Katalog, Planung, Evidenz und sichere Ausgabe des Ergebnisses hinzu.
GO. alle kritischen Kriterien erfüllt sind; erlaubt die nächste Reihe mit neuen Knoten und Lasten.
CONDITIONAL GO. der Wert ist bestätigt, aber es gibt eine begrenzte Liste von geschlossenen Lücken und eine erneute Überprüfungsfrist.
STOP. Souveränität, Sicherheit, Reproduzierbarkeit oder Wirtschaftlichkeit werden nicht bestätigt; der Prototyp wird ohne industrielle Expansion archiviert.
| Die nächste Reihe nach Go | Objekt |
|---|---|
| Interoperability | Test des zweiten Produktes in jeder Klasse: scheduler, catalog, data transport, observability. |
| Maßstab | Verbinden Sie neue Organisationen, Quoten, mehrstufige Richtlinien und Lastmodellierung. |
| Wirtschaft | Tarifeinheiten, Reservierung, Kostenallocation, Energie und Streitmechanismus. |
| Recht und Vertrauen | Bundesvertrag, Haftung, Zertifikate, Audit, Reaktion und Austrittsverfahren. |
Gewünschte Aktion
Zuweisen eines Piloten, eines Inhabers von drei Domains und eines unabhängigen Validators; innerhalb von 15 Tagen den Pass und die Basis genehmigen.
23 / OFFIZIELLE UND PRIMÄRE QUELLEN · 1
GRID, Planung und Ausführungskonturen
[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
Datum der Behandlung: 29 August 2026 G.H. Versionen von Softwareprodukten und Dokumenten sollten vor dem Design des Piloten erneut überprüft werden.
24 / OFFIZIELLE UND PRIMÄRE QUELLEN · 2
Bundesdaten, Herkunft, Beobachtung und Sicherheit
[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] Bundesgesetz Nr. 149-FZ "Über Informationen, Informationstechnologien und Informationsschutz"
[26] Bundesgesetz Nr. 152-FZ "Über personenbezogene Daten"
[27] Bundesgesetz Nr. 187-FZ "Über die Sicherheit der kritischen Informationsinfrastruktur der Russischen Föderation"
Rechtliche Hinweise sind für die Orientierung gegeben. Die Anwendbarkeit der Normen, der Redaktion und der gesetzmäßigen Forderungen werden von den Profiljuristen und den Besitzern der informativen Systeme bis zur Datenzulassung bestätigt.
Ausgangsmaterialien
Originale und Versionen
- Vychislitelnyi_GRID_Metakompyutery_Federativnye_bazy_Bolshie_vychisleniya.docxDOCX - Hauptdokument
- Vychislitelnyi_GRID_Metakompyutery_Federativnye_bazy_Bolshie_vychisleniya.pptxPPTX - Verwandte Version
Weitere Redaktionen im Web-Format
Jede Version wird separat offenbart; die Abfolge des Quelldokuments wird gespeichert.
Berechnungs-GRIDVychislitelnyi_GRID_Metakompyutery_Federativnye_bazy_Bolshie_vychisleniya.pptx · Web-Text+
Metacomputer, Bundesdatenbanken und die Arbeit mit großen Berechnungen
Die allgemeine Reihenfolge der vertrauenswürdigen Berechnung
lokale Besitz von Ressourcen und Daten
Sokolov Sergey Leonidovich
Die Lösung ist jetzt ein begrenzter 90-Tage-Pilot
LÖSUNGSANFRAGE
Perimeter
Aufgaben, baseline, Daten, Eigentümer, STOP-Kriterien
Verbindung
Identität, Kataloge, Richtlinien und Adapter
TAGE
Durchgehender Start
HPC, GPU/AI und föderative Analysen
3 Standalone-Domain
3 Lastklasse
1 Unabhängiges Protokoll
Testfahrten
Node-Versagen, Widerruf von Rechten, Egress und Reproduzierbarkeit
Entscheidung
GO, CONDITIONAL GO oder STOP nach Maß KPI
Industrielle Skalierung - nur eine separate Lösung
Sokolov Sergey Leonidovich
Isolierte Kapazitäten bilden keine gemeinsame Ressource
PROBLEM
Was die Berechnung durcheinander bringt
HPC
MPI / CPU / niedrige Latenz
verschiedene Identitäten, Warteschlangen, Kontingente und Jobformate
Kopieren großer Arrays anstelle von Berechnungen in der Nähe von Daten
GPU
AI / Beschleuniger / Container
eine universelle Richtlinie für MPI, HTC, AI und SQL
DATA
Ergebnis ohne Version der Eingaben, des Codes, der Umgebung und der Zugriffslösung
Domain-Datenbanken / Objekte / edge
getrennte Erfassung von Warteschlangen, Egress, Beschleunigern, Energie und Kosten
Die Zentralisierung von nur einem Ort trägt das Problem - aber löst es nicht
Sokolov Sergey Leonidovich
Vier Definitionen definieren die Grenzen des Systems
TERMINE
Föderation der Ressourcen verschiedener Steuerkreise
REINIGUNGSFREIE
Kein einziger Cluster
eine temporäre logische Maschine, die für eine Aufgabe
METACOMPUTER
Nicht gesamt WAN-Speicher
Verzeichnis, Richtlinien und zulässige Abfrage von Offline-Quellen
FEDERATIVE DATENSCHICHT
Nicht Welt-BD
Aufgabe außerhalb der Möglichkeiten eines Knotens oder eines Pfades
GROSSE BERECHNUNGEN
Keine Werbeetikette
GRID = Vertrauen + katalog + politik + Route + Ausführung + Berücksichtigung + Beweis
Sokolov Sergey Leonidovich
Drei Invarianten halten die Föderation von der Zentralisierung ab
ARCHITEKTURGRUNDSÄTZE
Lokale Souveränität
Berechnung der Daten
Überprüfbares Ergebnis
Die Website speichert den Planer, die Quoten, die Schlüssel, die Daten und das Recht STOP.
Der Code, der Plan und die erlaubte Projektion werden verschoben; die Quellen bleiben beim Eigentümer.
Versionen von Eingaben, Code, Umgebung, Richtlinien und Lineage sind für die Veröffentlichung erforderlich.
default deny
policy-as-code
Offene Verträge
Verschiedenes Backend
Unabhängige Prüfung
Sokolov Sergey Leonidovich
GRID verbindet Frage, Berechnung und Beweis
ÖFFENTLICHKEITEN
EQUILIBRIUM
GRID
ÜBERPRÜFUNG
ARCHIV
Frage, Szenario, Risiko und Anforderungen
Plan, Ressourcen, Zulassungen und Ausführung
Korrektheit, Sicherheit und Veröffentlichung
Version, lineage und erlaubtes Ergebnis
SFERA
SPECZASHCHITA
ECO-PPA / FONDS
Teilnehmer, Kompetenzen, Fallstudien und Wissen
Bereitstellung, Betrieb und Reaktion
Mandat, Vertrag, Haushalt und das erwartete Ergebnis
Keine Kontur kombiniert Datenbesitz, Leistung und endgültige Selbstprüfung
Sokolov Sergey Leonidovich
Die fünf Ebenen teilen sich die Kräfte und Ströme
ZIELARCHITEKTUR
telemetry · accounting · lineage · Prüfsummen · Archiv
5 - Nachweis
Katalog · Semantik · pushdown · staging · zulässige Projektionen
4 - DATEN
Slurm/MPI · HTCondor/workflow · Kubernetes Jobs · GPU/edge
3 - Berechnung
Ressourcenkatalog · broker · orchestrator · policy engine · Quote
2 - BETRIEBSVERWALTUNG
Identity · Rollen · Attribute · Zertifikate · Überprüfung · Prüfung
1 - VERTRAUEN
CONTROL PLANE
DATA PLANE
Sokolov Sergey Leonidovich
Der Metacomputer wird zur Aufgabe - und verschwindet dann
DYNAMISCHE Zusammenstellung
PASSWORT
KATALOG
PLAN
VERLÄNGER
STARTSEITE
Ziel qqq code qq Daten qq SLA
CPU/GPU - - - - - - - - - - - -
egress egress egress egress egress egress egress
identity - policy - quote
Slurm · Condor · K8s
WÄHREND
telemetry · checkpoints · policy events · resource accounting
NACH
Ergebnis überprüfen · Das Manifest · Widerrufsrecht · Reinigung staging
WAN wird kein lokaler Bus: Eine eng verwandte MPI-Aufgabe wird in einer Niederspannungs-HPC-Schleife platziert
Sokolov Sergey Leonidovich
Die Abfrage verläuft zwischen den Konturen - die Quelldateien bleiben
FEDERATIVE DATENSCHICHT
DOMAIN A
QUERY + POLICY
DOMAIN B
DB / Objektspeicher
Eigentümer , Politik , Schlüssel
katalog ? semantik ? plan
pushdown · egress budget
Erlaubte Projektion
Aggregat {f} snapshot {f} Ergebnis
Obligatorische Prüfungen
VERBOTEN DURCH SOLUTION
- Statistiken und der Anfrageplan sind relevant
- filter / projection / Aggregation wird an der Quelle ausgeführt
- transfer-Volumen und Ergebnisgröße sind begrenzt
- Semantik von Einheiten, Zeit, Null und Typen vereinbart
- Domain-Datensatz wird nicht als atomar ohne Beweis
full scan
cross-source cross join
unbegrenzt egress
"Eine Welt-BD"
Sokolov Sergey Leonidovich
Acht Schleusen machen die Aufgabe beherrschbar
LEBENSZYKLUS
Anfrage
Klasse
Rechte
Plan
wer + ist, warum + über kleiner als + ist, wo + ist, wieviele + freigegeben werden können
Archiv
Überprüfung
Starten
Reservierung
Kein Attribut, keine Signatur, kein Limit oder kein Validator erforderlich - das nächste Gateway ist geschlossen
Sokolov Sergey Leonidovich
Sicherheit, Beobachtung und Reproduzierbarkeit sind eins
GLAUBEN AUF DAS ERGEBNIS
SCHUTZ
BELEUCHTUNG
VERARBEITUNG
identity
kurze credentials
Lokale Schlüssel
Isolierung
egress Kontrolle
trace
metrics
logs
profiles
accounting
Eingang Snapshot
Code-Version
Bild und Parameter
policy decision
lineage
Russische Kontur: Anwendbarkeit 149-FZ, 152-FZ, 187- Das Bundesgesetz und die gesetzlichen Maßnahmen werden von den Eigentümern der Systeme vor der Datenzulassung qualifiziert
Sokolov Sergey Leonidovich
Drei eigenständige Domains testen das Prinzip GRID
PILOT TOPOLOGIE
A · HPC / CPU
GRID CONTROL
B · GPU / AI
Slurm · MPI · Lokal IAM/QoS
catalog · broker · policy · orchestrator
Kubernetes Jobs oder GPU-Abschnitt Slurm
Lokale Eigentümer speichern Schlüssel, Daten, Kontingente und Nothalterecht
C · DATA / EDGE
Domain-DB · Objektspeicher · Gateway
Unabhängige Kontrolle: Sicherheit · Reproduzierbarkeit · KPI · Protokoll GO/STOP
Sokolov Sergey Leonidovich
Drei Szenarien durchlaufen fünf Phasen in 90 Tagen
FLUGPLAN
Biosphärenensemble
GPU-Raumanalyse
Wasser - Boden - Biodiversität
HTC + Aggregation
Behälter zu den Daten
federated query + pushdown
1–15
16–30
31–55
56–75
76–90
Reisepass
und Basis
Domains
und Politik
Prototyp
Der erste Run
Belastung
und Ablehnungen
Überprüfung
und Lösung
Vor der Integration zeichnet jedes Szenario eine vorhandene Basis auf: Zeit · Handarbeit · bytes moved · Kosten · Qualität
Sokolov Sergey Leonidovich
STOP
ANMERKUNGSKriterien
GO erfordert gleichzeitig Gebrauch, Kontrolle und Reproduzierbarkeit
- 3 Domain-QQQ 3 szenario
- ≥95% erfolgreiche Starts nach der Stabilisierung
- −30% time-to-first-result für 2 von 3 Szenarien
- 0 nicht aufgelöste Primärdatenbewegungen
- 100% policy log und 100% Ergebnisse mit lineage
- Unterschiede im Ressourcenkonto ≤ ±5%
Umgehung der lokalen Politik
Ungelöste Egress
Verlust der Herkunft des Ergebnisses
Kritische Verwundbarkeit ohne Entschädigung
Unmöglichkeit einer unabhängigen Prüfung
Schwellenwerte sind die Kriterien für den Piloten und nicht der Industriestandard
Sokolov Sergey Leonidovich
Der nächste Schritt ist, den Pilotenpass für 15 Tage zu genehmigen
DIE LÖSUNG
GRID schafft kein gemeinsames Ressourcenlager,
und die allgemeine Reihenfolge der vertrauenswürdigen Berechnung
Den Piloten-Eigentümer benennen
Identifizieren Sie die Besitzer von drei Domains
Weisen Sie einen unabhängigen Validator zu
Aufgaben genehmigen, baseline und STOP-Kriterien
Vorgeschlagene Lösung: Design-Pilot ohne industrielle Zulassung zulassen
Sokolov Sergey Leonidovich
Quellen in der Präsentation 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
