云网向算网演进中的若干关键技术问题

首先,分析了近年来云网融合技术的发展趋势以及面临的新问题与新挑战;然后,基于业务发展中算力异构、算力下沉和算网联动的新变化提出了六大计算与网络能力融合需求,并结合多云连接、差异化承载、电商体验和分级安全等论述了围绕算网构建新能力和业务新体验方面的案例。分析结果表明,算网和云网在技术体系上紧密联系,而算网一体是云网融合发展演进的必然结果,也是数字经济发展的必然选择。     

面向算网一体化演进的算力网络技术

随着一体化算力网络国家枢纽节点的建设和“东数西算”工程的加快实施,计算和网络的融合走向深水区。面向新兴业务对于网络和计算融合发展的需求,如何协调分布式、多样化算力资源,业务应用和网络资源满足业务需求成为亟待解决的问题。为了解决计算和网络相互感知、协同、调度问题,从算力网络阶段化发展、算力感知技术架构、算力度量与标识、算力路由等多个技术展开探索和研究,并提出算力网络多种部署模式,为算力网络后续技术研究和产业发展提供参考。     

从“算力中心”到“算力网”——从算力角度谈算网一体的机遇与挑战

文章以算力的主视角切入,探讨算网一体概念对算力基础设施建设的重要影响,重点分析由“算力”向“算力网”发展过程中所面临的关键技术挑战,并面向该系列挑战提出一套算力网基础功能架构,开展应用案例分析,为“算网融合”的概念演进与技术发展提供关键参考。     

高速公路复合算力需求与算力路由供给

算网融合成为信息通信行业发展目标,在此背景下,文章分析未来信息通信行业发展趋势和高速公路复合算力需求,探讨高速公路算力路由趋势。研究结果表明算力路由是算网融合的基础条件,高速公路是建设算力路由的有效载体,不仅可为高速公路的本地算力需求形成便捷的算力路由供给,而且可将积累的闲散算力错峰供给城市其他行业创造经济效益。算力路由建设将有效提升高速公路信息化管理水平、降低运营维护成本和创造新增效益,为未来算网融合提供新型思路。     

算网融合的现状和发展趋势

算网融合已经成为行业关注的热点话题。作为国家战略、行业发展、技术演进的必然趋势,算网融合聚焦设施、平台、应用、安全四个层面,实现网络、算力、数据、运维、智能以及服务的深度融合。文章梳理算网融合的提出背景,明确算网融合的参考架构和主要内涵,分析算网融合的现状和问题,并给出发展建议。     

算力度量与算网资源调度思路分析

随着新一轮科技革命和产业变革的深入发展,算力成为评价数字经济时代生产力的指标。准确度量各类计算平台的计算能力,并在算力网络中实现资源的有效盘活和高效调度具有非常重要的意义。以算力定义为起点,针对算力网络体系架构及其面临的风险进行具体分析,提出了合理的算力度量方案以及可行的算力感知与编排思路。     

通算一体驱动的算力内生网络技术与应用

全球通信业均开展6G潜在技术架构与关键技术的研究与探索,其中通过通算一体更好地赋能各项6G网络新技术和新业务,从而进一步实现6G智能普惠愿景已成为业界共识。因此,如何实现通信与计算的深度融合与实时协同,以满足动态复杂网络环境下的新业务超低时延与算力实时响应等需求,成为通算一体的挑战与关键。提出一种通算一体驱动的算力内生网络,其通过算力时分复用与智能通算调度技术实现了基站的通信与计算算力解耦、算力池化与算力智能调度,从而实现基站同时支持通信与计算业务。该技术已经过验证并试点应用,实验与试点结果表明,算力内生网络技术可有效提升无线网络的算力效率,并实现基站同时支持通信与计算业务,助力6G通算一体演进。     

工业互联网算网一体技术研究

随着工业智能化的不断演进,出现了越来越多的工业智能应用,因此需要大量的计算资源和网络资源支撑海量应用的运行。算网一体技术将计算资源和通信资源深度融合,极大程度地满足工业互联网中智能应用的数据传输和计算需求。因此,工业互联网中算网一体技术研究已经成为工业界重点关注的领域之一,也是我国“东数西算”战略实施落地的关键一环。首先阐述了工业互联网中引入算力网络的必要性和意义,归纳了算力网络在技术、标准和产业化方面的发展现状;其次,总结了工业互联网中不同应用对算力网络的时延、算力等需求,并设计了算力网络在工业互联网内外网的部署架构以及不同工业智能应用在工业算力网络中的部署方案;最后给出工业场景中算力网络中面临的技术挑战,并为后续研究工作指明方向。     

算力网络四面三级算力度量技术体系

算力网络要实现广泛的算力互联,就离不开统一的算力度量和算力建模机制。算力度量技术主要解决算力描述的标准化,提供方便的跨厂商互通能力、算力资源协同管控能力。对算力网络中算力度量需求进行分析,并提出四面三级算力度量技术体系,同时还探索了在算力路由决策中,网络按需进行算力信息通告等关键技术,为后续的算力度量研究提供参考。     

一种面向服务的算网路由架构方案

网络感知算力并据此执行算网融合路由,是算网融合在网络基础设施侧的一种重要技术方案。相对于传统基于主机地址的网络路由机制,算网路由最主要的增量是在网络侧引入分布式多算力实例的优选,因此位置和归属无关的服务标识将成为新的寻址和路由标的。阐述了一种端到端的算网路由解决方案及其对路由协议的影响,并基于典型场景和测试用例,分析了面向服务标识的算网路由架构方案在功能和性能维度的收益。     

基于算网一体化演进的算力网络技术研究

我国工业和信息化部发布了《新型数据中心发展三年行动计划（2021～2023年）》,明确了数据中心建设计划,正式启动了“东数西算”工程,全面推进算网一体化进程,基于此,本文阐述算力网络的阶段发展,并从算力网络技术体系、算力感知技术架构、算力标识与度量规则、算力路由技术四方面对算力网络技术展开研究,最后根据当前研究情况,提出集中式部署、集中式与分布式协同部署、分布式部署三步走部署方案并分析算力网络技术价值。     

运营商视角下的算力网络技术及实践研究

算力网络是云化网络发展演进的下一个阶段,是运营商摆脱“管道”提供商困境、支撑业务高质量发展的必然选择。从算力网络的本质内涵出发,在对算力网络架构及实现路径深入分析的基础上,通过某运营商的算力网络实践阐述如何打造一体共生的精品算力网络,支撑数字经济高质量发展、赋能千行百业。     

面向AIGC类新型计算业务的算力网络挑战与设计

当前,新型计算业务如AIGC正在蓬勃发展,算力网络的发展也呈现出新的趋势与特点以满足新型业务的发展需求。重点探讨面向AIGC类新型计算业务的算力网络挑战与设计,首先介绍AIGC类业务引入算力网络的必要性,以及二者结合发展的意义和价值;其次设计了承载AIGC类业务的新型算力网络架构,最后根据目前的发展趋势和挑战,为后续研究工作提供参考。     

算网城市发展路径研究

随着数字技术与新型城镇化深度融合,算网城市将成为未来城市基础设施建设的重要组成。算网城市以算力基础设施为底座,以算力资源统筹调配和运营管理为抓手,通过构筑城市算力“一张网”,赋能城市数字化转型和发展,对实现我国数字中国建设目标具有重要作用。梳理了算网城市建设背景,分析了算网城市的内涵架构,明确了算网城市建设意义,并进一步提出算网城市的建设路径。     

面向算网一体的开放服务互联架构

泛在化资源和服务模式下,向行业提供一种基础共性的开放服务,并从算力和网络双重维度给予这些服务精细化的资源保障,是面对后5G乃至6G时代新型业务场景的必要需求。文章提出一种面向应用和算网资源的开放服务架构,在端、网、云引入统一的共性服务标识,并在网络层据此叠加服务子层,在满足端到端服务发现、服务交付和服务保障的同时,使能IP网络对服务的精细化感知和路由调度功能,为算网深度融合的新型基础设施提供一种有益的参考架构。     

算力网络场景需求及算网融合调度机制探讨

随着数字经济战略和数据要素改革的深化,计算需求持续爆发式增长,由此引发的能源消耗急剧增加,为“碳中和”“碳达峰”带来巨大挑战。“东数西算”通过对跨地理空间的计算网络资源进行协同调度,解决计算需求与资源供给不平衡问题,对网络带来了前所未有的挑战和演进动力。文章分析检索查询类、渲染交互类、深度学习类和区块共识类等四种算力需求场景,归纳总结算力网络场景特性及其路由资源需求模型,借鉴工业界和学术界在跨地理空间的计算资源协同调度方案,遵循以网络为中心且对现有网络协议改动最小的原则,探讨应用层算力任务预配分解,网络层路由优化和报文复制消除相结合的算网融合统一调度机制,并设计算力资源发布、算力任务预配和算网融合调度的协议流程,以平衡算力网络负载与算力服务质量。     

算力网络业务安全技术研究

随着数字经济时代的发展,新兴技术、应用带来了数据量的持续增长,各行各业对算力和网络提出了更为迫切的需求。面对不断倍增的算力和网络需求,算力网络应运而生,然而,分布广、环境复杂、数量庞大的多源算力和网络的融合打破了传统的安全域,算力网络将面临更为严峻的安全和隐私问题。基于算力网络的业务运行机制,较为全面地分析了算力网络在用户接入、算网编排、任务执行、交易结算四个阶段面临的安全风险,并对相关安全技术进行了研究,为算力网络安全技术的研究和应用提供参考。     

基于网络5.0的重叠网形态算力网络

数据是算力时代最为重要的战略性基础资源,而数据的获取、传输、处理、存储和应用均离不开算力资源的支撑。随着数字技术、数字经济、数字社会的快速发展,无论是算力资源需求,还是算力资源供给均迅猛增加。云计算技术的出现和快速应用,改变了算力资源的提供和使用方式。当前,针对基于网络提供算力资源服务的算力网络成为业界研究热点。从介绍算力资源的概念及算力资源供给和使用方式的演进入手,在分析算力网络对网络的需要及网络5.0的能力后,介绍基于网络5.0的重叠网形态算力网络,包括重叠网形态算力网络服务模式、参与方、可信安全、算力资源标识及面临的挑战。     

基于SRv6的算网基础管控体系研究

随着算力网络的全新理念提出,算力和网络融合后如何管理、协同和应用部署成为了运营商当下亟待解决的问题。为了更好地解决网络、计算和存储等多维度资源的统一管理、感知调度和协同编排等问题,文章从算网管控方向展开研究,提出算力网络管控系统总体架构设计、核心能力研究以及底层网络技术演进等内容。以“网随算动、以网强算”为原则,借助管控系统能力形成算力网络“横向拉通、纵向调度”的协同模式,最终,有效支撑算力网络业务发展需求,助力国家“东数西算”工程发展。     

面向算网融合的全光算力底座构建与实践

文章首先分析算网时代的全光底座架构挑战,引出全光算力底座的关键能力,以某省联通为例,介绍政企精品网三步走战略,总结分阶段构建要素,并分析面向算网融合的全光底座构建关键能力,包括光算协同、边端联接和可视化运力等,最后分享某超算中心的实践案例。