算力网络安全与数据安全治理技术研究

作为把算力和网络有效结合并提供整合服务的新型基础设施,算力网络对智慧社会的建设与发展有着重要推动作用。本文研究分析算力网络在演进过程中所遇到的安全机遇与挑战,并对安全治理的支持技术进行整理,推动算力网络安全框架体系的建设。     

元宇宙的信息基础设施发展挑战与建议

在介绍元宇宙发展阶段、主要特征及其多领域应用的基础上，围绕算力、网络、资源一体化对元宇宙的信息基础设施需求及挑战进行了深入分析。提出构建异构泛在多级的算力体系、立足F5G/5G打造元宇宙就绪型网络、布局通感算融合的元宇宙信息基础设施方案，为建设满足云宇宙需求的算网基础设施提供解决方案；并结合算网融合的算力网络技术架构，指出算力网络可提升资源编排效率，促进数据和算力的流动。     

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。     

综合算力发展现状与趋势分析

随着数字经济的快速发展,综合算力作为支撑各种应用和服务的新型生产力,其重要性日益凸显。首先,对综合算力的概念、重要性以及发展现状进行了分析和研究;其次,从算力形式、运力性能、存储技术等维度对综合算力的发展趋势进行了展望;最后,提出了推动综合算力高质量发展的相应建议。     

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。     

“东数西算”赋能智慧交通行业发展

“东数西算”是在国家数字经济和“新基建”的大背景下，从国家战略、技术变革、能源政策、区域发展等多重政策考量下启动的一项至关重要的国家工程，将数字经济社会中的核心要素算力资源基础设施化，如水、电、燃气等传统社会经济要素，从国家层面进行统筹布局，建设国家级算力网络全国一体化枢纽节点，全面推进算力资源基础设施化。“东数西算”战略从国家层面将算力基础设施化，促进“超算+”生态的快速发展。智慧交通作为数字经济社会的重要发展领域，算力基础设施化将全面加速智慧交通场景的落地和应用推广。     

算力服务原生技术体系架构研究与实践

当前,计算服务形态由最初的云服务向算力服务演进,异构算力的广泛应用带来了软件层面以及硬件、芯片层面新的技术问题。文章分析了算力技术的发展趋势及当前应用多样化下异构算力发展面临的挑战,首次提出了算力服务原生技术体系,并阐述了算力服务原生的定义内涵、功能需求、总体架构等技术特征,最后通过算力服务原生体系原型部署以及业务验证,实现“代码即服务”“算力即服务”的目标,解决异构算力代码不通用、算力服务化成本高等问题,提高算力在各类场景下的应用效率。     

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。     

一种基于域名解析机制的算力网络实现方案

新型数字化技术和业务的兴起,以及信息数据的爆炸式增长,对云—边—端多级算力资源提出了巨大的应用需求,算力基础设施泛在化成为一大发展趋势。算力网络将算力等资源与网络协同统一,结合用户需求提供最优的资源配置策略,同时提高多级算力资源的协同工作效率,成为网络技术发展的新方向。分析了当前算力网络的技术路线,提出了一种基于域名解析机制的算力网络实现方案。该方案引入域名解析机制,使用URL语言对多种算力资源进行统一标识,由集中式的算力资源管理平台对算力资源进行统一的分配调度。用户在收到分配的算力资源标识时,通过域名解析系统解析出相应资源的网络位置信息,并通过算力网关与资源池建立网络连接。此方案满足灵活扩展算力资源标识的需求,具有很好的实用性和通用性。     

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。     

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。     

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。     

算力网络平台中多方算力交易技术研究

由我国运营商率先提出的算力网络旨在通过网络将泛在算力广泛连接,实现资源整合并更合理地分配,提供算力以赋能各行各业的新兴应用,从而推动我国信息通信网络与相关产业的长期快速发展。算力网络平台中的多方算力交易技术是激发算力网络发展潜力并使算力网络基础设施和服务迅速扩张的关键技术。文章重点分析了算力网络平台多方算力交易的需求与现状,介绍当前算力交易应用的技术和实现机制流程,旨在总结当前技术经验以更好地推动多方算力交易技术使能算力网络持续发展演进。     

算网基座构建的探索与实践

构建算网基座是实现云网协同、算网融合的下一代算力网络架构的基础。算力网络具有泛在接入、超大联接、灵活可编程、确定性、感知业务和安全可信等需求。对算网基座的架构进行了研究,提出了骨干、汇接和接入的分层架构设想及云枢纽局、云汇接局和云端局3类基础设施。介绍了某市联通基于“IPv6+”技术重构传统IP城域网,构建资源层、管控层和服务层3层云汇接算网基座的实践及组播承载、算力优先网络等应用成果。     

面向无服务器计算的边缘算力网络服务体系研究

算力网络是云网融合技术的演进和发展,为用户提供算网一体的服务。文章基于云原生中轻量化的无服务器计算模式,以函数功能为边缘算力服务能力,提出面向无服务器计算的边缘算力网络服务体系架构,阐述架构中的功能需求、体系架构、部署方案等相关内容,并完成算力网络服务平台原型部署和业务验证,实现上层应用对无服务器计算边缘算力的能力调用,验证轻量化算力的应用与边缘算力网络能力开放的问题。     

面向科学计算的算力网络技术发展展望

随着科学计算时代的到来,海量科学数据的产生带来丰富的基础性科技资源,也为计算和传输带来巨大的压力,需要大量的资源来处理,亟需算网融合技术将算力和网络有机结合。算力网络连通分散的、碎片化的算力资源,构建一体化的ICT基础设施,提供计算能力和网络能力等服务。文章研究面向科学计算的算力网络技术,搭建算力网络总体架构,采用资源度量、资源调度和算力路由等技术,部署算力网络原型系统,提供高性能的科学计算能力,完成复杂模拟和科学计算。在高能物理、天文领域等典型应用开展试验示范,能够显著提升科学大数据的网络传输效率和大数据处理能力,提升科研信息化服务能力与水平,加速重大创新成果产出。     

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。     

面向算力网络的IP承载网关键技术及网络部署策略研究

随着云计算、边缘计算和智能终端的快速发展,算力资源呈现出泛在部署趋势,算力网络能够通过灵活的承载网络对泛在异构的算力资源进行调度,有效提升了算力资源利用率。文中结合当前算力网络发展现状,对算力网络的概念定义以及标准体系进行了总结,随后对SDN,SRv6等算力网络关键承载技术进行了阐述,并讨论了其在算力网络中的典型部署策略,最后对算力网络面临的挑战与后续研究方向进行了展望。     

加速网由云生,助力算网一体

文章研究算网融合、算力网络和算网一体等近几年来业界比较热的概念之间的关系,接着阐述实现算网一体的条件是网由云生,以及网由云生面临的技术挑战;随后给出网由云生的设计和应用实践;最后给出总结与展望,算网一体基于云网协同发展而来,并不能一蹴而就,需要分步进行技术攻关。     

东数西算场景下的算力网关研发及应用

提出了一种面向算力网络场景的新型网络设备——算力网关。认为算力网关是实现算力网络一体化调度的基础，通过感知业务应用需求，结合当前的算力状况和网络状况，生成路由信息并发布到网络，将计算任务报文路由到合适的计算节点，以实现算力资源的最优调度。现网实践验证了算力网关技术方案的有效性。