К компьютерно-сетевым архитектурам для цифровой трансформации больших систем

К компьютерно-сетевым архитектурам для цифровой трансформации больших систем

Автор: Затуливетер Юрий Семнович, Фищенко Елена Алексеевна

Журнал: Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy

Рубрика: Программное и аппаратное обеспечение распределенных и суперкомпьютерных систем

Статья в выпуске: 3 (46) т.11, 2020 года.

Бесплатный доступ

На основе математического обобщения классической модели универсального компьютера Дж. фон Неймана в статье предложен общий подход к устранению причин воспроизводства разнородности аппаратных, программных и информационных ресурсов в глобальной компьютерной среде (ГКС). Обобщённая модель позволяет бесшовно расширять свойство универсальной программируемости с внутрикомпьютерных ресурсов на сколь угодно большие сети. При этом кибербезопасность кардинального повышается за счёт аппаратного воплощения "тяжёлых" системных функций, программно выполняемых в операционных системах.Анализ тенденций развития больших распределённых систем показал, что существующие технологии функциональной интеграции разнородных ресурсов ГКС (Grid, Cloud, пиринговые сети) приблизились к пределам своих возможностей увеличения масштабов таких систем. Дальнейшее увеличение их размеров требует неприемлемых затрат на преодоление крайней разнородности и обеспечение кибербезопасности.Причины разнородности ГКС фундаментальны. Они скрыты в логике фоннеймановских оснований микропроцессорных архитектур. Сетевые протоколы TCP/IP в глобальных масштабах легализуют разнородность, а также эвристические методы интеграции разнородных ресурсов.Первоначальные принципы формирования ГКС не предназначались для системно-целостного решения проблем создания сколь угодно больших распределённых систем в ГКС. Предложенная модель открывает возможности для воплощения в ГКС математически-однородного, универсального, бесшовно программируемого и кибербезопасного алгоритмического пространства распределённых вычислений. С устранением разнородности на уровне массовых приложений кардинально снижаются затраты на создание/развитие всего разнообразия сколь угодно больших распределённых систем.

Еще

Глобальная компьютерная среда, большие распределённые системы, цифровая трансформация, разнородность, интеграция сетевых ресурсов, исчисление древовидных структур, модель распределённых вычислений, бесшовное программирование, немикропроцессорная архитектура, кибербезопасность, универсальное алгоритмическое пространство распределённых вычислений

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/143172954

IDR: 143172954   |   DOI: 10.25209/2079-3316-2020-11-3-85-131

Список литературы К компьютерно-сетевым архитектурам для цифровой трансформации больших систем

  • Ю. С. Затуливетер, Е. А. Фищенко. «Проблемы программируемости, безопасности и надежности распределенных вычислений и сетецентрического управления. Ч. 1. Анализ проблематики», Проблемы управления, 2016, №3, с. 49-57. MathNet: http://mi.mathnet.ru/pu971
  • В. Рыжков, Е. Чернов, О. Нефедова, В. Тарасова. Аналитический отчет: Цифровая трансформация в России, 2018 URL https://komanda-a.pro/blog/digital-transformation.
  • У. Р. Эшби. Введение в кибернетику, ИЛ, М., 1959, 432 с.
  • K. Skala, Z. Sojat. “The Rainbow: integrating computing into the global ecosystem”, MIPRO 2019 (20-24 May 2019, Opatija, Croatia), pp. 233-240. DOI: 10.23919/MIPRO.2019.8756947
  • G. Allen. “Potential and challenges of grid computing”, Mardi Gras'08: 15th Mardi Gras Conference on Distributed Applications (January 2008, Baton Rouge, Louisiana, USA) URL https://www.cct.lsu.edu/ gallen/Presentations/MardiGras_GEA_Jan2008.pdf (Accessed: Jul. 2017).
  • Everything you need to know about Digital Platforms URL http://stephane-castellani.com/everything-you-need-to-know-about-digital-platforms/.
  • Y. Wang. “Post-cloud Computing Models: from Cloud to CDEF”, 2018, 3 pp.
  • DOI: 10.13140/RG.2.2.34150.47688
  • F. Durao, J. Fernando, S. Carvalho, A. Fonseka, V. C. Garcia. “A systematic review on cloud computing”, J. Supercomput., 68:3 (2014), pp. 1321-1346.
  • DOI: 10.1007/s11227-014-1089-x
  • Y. Wang, T. Uehara, R. Sasaki. “Fog computing: Issues and challenges in security and forensics”, 2015 IEEE 39th Annual Computer Software and Applications Conference (1-5 July 2015, Taichung, Taiwan), pp. 53-59.
  • DOI: 10.1109/COMPSAC.2015.173
  • W. Shi, J. Cao, Q. Zhang, Y. Li, L. Xu. “Edge computing: Vision and challenges”, IEEE Internet Things J., 3:5 (2016), pp. 637-646.
  • DOI: 10.1109/JIOT.2016.2579198
  • P. P. Ray. “An introduction to dew computing: Definition, concept and implications”, IEEE Access, 6 (2017), pp. 723-737.
  • DOI: 10.1109/ACCESS.2017.2775042
  • С. Н. Конопатов, Н. В. Салиенко. «Анализ бизнес-моделей на основе платформ», Научный журнал НИУ ИТМО. Серия Экономика и экологический менеджмент, 2018, №1(32), с. 21-32.
  • DOI: 10.17586/2310-1172-2018-11-1-21-32
  • A. K. Cebrowski, J. J. Garstka. “Network-Centric Warfare: Its Origin and Future”, Naval Institute Proceedings, vol. 124/1/1, U.S.. Annapolis, Maryland, 1998 URL https://www.usni.org/magazines/proceedings/1998/january/network-centric-warfare-its-origin-and-future.
  • Р. Арзуманян. «Теория и принципы сетецентричных войн и операций», «21-й Век», 2008, №2(8), с. 66-127.
  • Ю. С. Затуливетер, Е. А. Фищенко. «Графодинамические системы с сетецентрическим управлением в математически однородном поле компьютерной информации», Управление большими системами, 2010, №30.1, с. 567-604.
  • MathNet: http://mi.mathnet.ru/ubs514
  • В. Я. Цветков. «Распределенное управление», Современные технологии управления, 2017, №4(76), 7602, 12 с.
  • A. Chigani, J. D. Arthur, S. Bohner. Architecting network-centric software systems: A style-based beginning, 31st IEEE Software Engineering Workshop (SEW 2007) (6-8 March 2007, Columbia, MD, USA), 10 pp.
  • DOI: 10.1109/SEW.2007.95
  • Ю. С. Затуливетер. «Компьютерный базис сетецентрического управления», УКИ'10 (Москва, 18-20 октября 2010 г.), с. 17-37.
  • Ю. С. Затуливетер, А. В. Топорищев. «Язык Парсек: программирование глобально распределенных вычислений в модели исчисления древовидных структур», Проблемы управления, 2005, №4, с. 12-20.
  • MathNet: http://mi.mathnet.ru/pu444
  • Ю. С. Затуливетер, Е. А. Фищенко. «Принципы формирования универсального бесшовно программируемого и кибербезопасного алгоритмического пространства», Программные системы: теория и приложения, 5:1(19) (2013), с. 153-173.
  • MathNet: http://mi.mathnet.ru/ps111
  • Ю. С. Затуливетер, Е. А. Фищенко. «Проблемы программируемости, безопасности и надежности распределенных вычислений и сетецентрического управления. Ч. 2. Подход к общему решению», Проблемы управления, 2016, №4, с. 58-69.
  • MathNet: http://mi.mathnet.ru/pu983
  • Ю. С. Затуливетер, Е. А. Фищенко. «Универсальное алгоритмическое пространство распределённых и параллельных вычислений», Информационные технологии и вычислительные системы, 2018, №2, с. 78-93.
  • DOI: 10.14357/20718632180207
  • Ю. С. Затуливетер, Е. А. Фищенко, С. Е. Артамонов, В. А. Козлов. «Элементы стратегии и архитектурные предпосылки опережения в области однокристальных многопроцессорных компьютеров с массовым параллелизмом», Приложение к журналу «Информационные технологии», 2014, №2, с. 1-32.
  • Ю. С. Затуливетер, Е. А. Фищенко. «Организация распределенных вычислений в системе программирования ПАРСЕК на примере сжатия цифрового видео», Проблемы управления, 2003, №4, с. 6-10.
  • MathNet: http://mi.mathnet.ru/pu578
  • Ю. С. Затуливетер, Е. А. Фищенко, С. Е. Артамонов, В. А. Козлов, В. В. Крупкин, В. В. Сергеев, А. Ю. Соколов, А. В. Топорищев. «Разработка и испытание системы распределенных вычислений для сжатия цифрового видео в реальном времени», Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, 2006, №1, с. 27-32.
  • С. Е. Артамонов, Ю. С. Затуливетер, В. А. Козлов, В. С. Подлазов, В. В. Сергеев, А. В. Топорищев, Е. А. Фищенко. «Система распределенных вычислений в математически однородном поле исчисления древовидных структур» (19-24 сентября 2011 г., г. Новороссийск, Россия), Изд-во МГУ, М., 2011, с. 349-355.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp