算力网络发展中的若干关键技术问题分析

介绍了目前国内外算力网络技术的发展现状,对算力网络关键技术进行了阐述,从算力度量与算力建模、基于算力信息的路由决策、云-边-端算力协同、基于服务的云网融合及算力网络信息安全5个方面,对算力网络技术发展及实践应用中遇到的问题进行了深入分析,并提出了初步的解决方案。     

算力网络关键技术及发展挑战分析

分析了融合计算、存储、传送资源的新一代网络基础设施算力网络的提出背景,结合网络云化、协议创新和网络能力开放论述了算力网络的关键技术和演进趋势,提出了算力网络未来发展中面临的挑战,给出了若干促进算力网络发展的建议。     

基于SRv6的算力网络技术体系研究

计算形态的云-边-端泛在化分布的演变，以及进入网络内部的计算，都推动承载网络从“云网融合”向“算网一体”演进。面向算力网络时代，提出基于互联网协议第6版段路由（SRv6）的算力网络技术体系，并详细介绍其内涵——“1+N+X”，即1个算网能力底座，N种算力网络能力，X种商业场景。通过对此技术体系的研究，构建新一代数字技术设施，增强“联接+计算+智能”的网络内生能力。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于云、网、边融合的边缘计算新方案:算力网络

边缘计算已经成为5G时代重要的创新型业务模式,尤其是其低时延特性,被认为是传统方案所不具备的,因此边缘计算能够提供更多的服务能力且具有更为广泛的应用场景。但边缘计算与处于中心位置的云计算之间的算力协同成为新的技术难题,即需要在边缘计算、云计算以及网络之间实现云网协同、云边协同,甚至边边协同,才能实现资源利用的最优化。在研究边缘计算算力分配和调度需求的基础上,提出了基于云、网、边深度融合的算力网络方案,并针对AI类应用给出了一个典型实施系统,该方案能够有效应对未来业务对计算、存储、网络甚至算法资源的多级部署以及在各级节点之间的灵活调度。     

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。     

算力网络应用平台研究与设计

针对算力网络（CPN）因算力多样泛在、多要素融合、需求差异化的特点导致的用户使用困难、应用管理难等问题,从纳管与接入、决策与调度、应用与开放三个层面研究算力网络应用的管理以及异构算力融合和跨域编排关键技术,并设计一个算力网络应用平台。通过提供一种即开即用、按需付费的零感知算网应用服务,使用户关注于应用服务需求,无需关心算力资源需求和算力网络复杂环境,从而实现降低用户的算力网络使用门槛,提升算网应用的使用和管理效率的目标。     

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。     

面向云网融合的运营商网络架构演进

随着云计算的发展和行业数字化转型的深入,如何更好地提供云网融合服务成为运营商首要面对的问题。文章对未来运营商网络的业务和建设驱动力进行分析,总结云网融合建设的关键要点,并对城域网和云网融合运营运维支撑系统的演进架构给出分析和建议。     

中兴园区算力网络建设实践

随着经济快速发展和企业数字化转型浪潮不断升级,大中型企业园区业务场景越发多样和复杂,分支机构和算力资源池多地部署,面临算力资源有效协同的问题。以中兴通讯为例,当前在国内设立了31个省分公司、10余个研发中心和生产制造基地,拥有3个城市核心数据中心集群和遍布全球的数十个边缘数据中心。基于江苏移动南京滨江专属云服务项目和苏州汾湖国家枢纽节点建设,以中兴通讯南京园区研发、办公、生产等多场景业务需求为驱动,围绕算力网络技术图谱中算力并网、算力度量、泛在调度、算力路由、算力卸载、全程可信、边缘计算、SRv6、全光底座和芯片节能等关键技术进行攻关,探索模块化、标准化、可复制的园区算力网络技术方案和服务模式。     

“东数西算”背景下的传输承载网络愿景与演进设想

“东数西算”项目要求对传输承载网络进行大规模的重构，以满足未来算力网络的要求。文章提出三个关键网络愿景：算力泛在、算网共生、智能编排，并详细阐述这些愿景的特点和要求。基于关键网络愿景，讨论传输承载网络的新特性，包括泛在、高效、弹性、智能、韧性五个特性，并在光网络和IP网络多个层面的融合中体现，赋予“光+IP”新的含义，以满足未来网络的需求。“东数西算”传输承载网通过三个阶段逐步演进以实现上述五个特性。     

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。     

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。     

6G算力网络:体系架构与关键技术

随着应用需求的不断拓展和科学技术的高速发展,现有网络逐步形成了较为成熟的无线感知、无线通信和泛在计算等多个功能体系,6G通信、感知、计算(通感算)融合趋势初现。其中,算力作为该融合系统的基石,为未来网络的发展提供了新的挑战和机遇。算力网络(Computing Force Networks,CFN)以“算网深度融合”为指导思想,利用发达的网络触角感知、连接和协同算力,提高算网资源利用率,满足网络智能化和新型业务的需求。首先概述了算力网络的发展历程和研究现状,总结了算力网络架构和关键技术,包括算力度量和建模、算力感知和路由、算力调度等,最后探讨了技术挑战和未来发展方向。     

IPv6+和算力网络的探索与实践

算力是数字经济时代的核心竞争力,算力网络自2021年起已经成为三大运营商的顶层战略。通过构建IPv6+的算网底座,可以实现云、网、边、端、业等算力的高度协同。以IPv6+为核心,打造智能云网,以SID As A Service实现网络、应用的一体编排,并结合业务需求在政企专线、家庭宽带及IPTV等业务领域,积极探索算力网络的商业模式。