2022年初,中國“東數西算”工程宣告正式全面啟動,一時間算力以及算力網絡成為了人們熱議的話題。對于電信行業來說,從通信網絡轉向全新的算力網絡,不僅需要探索相應的技術創新,還要全面考慮算力網絡的生態、服務、運營等新課題,力爭打造高品質算網,使之能夠真正深入融入各行各業的業務流程、生產體系,并為云計算、AI、大數據等業務的普及應用提供扎實根基。

要實現算力網絡的建設目標,傳統“盡力而為”的網絡已經無法滿足需求,只有具備確定保障能力的網絡才能擔當大任,品質算網也因此提升日程,它更強調構建高品質的網絡能力,以確定運力釋放無限算力,為數字經濟的發展打造新引擎。

算力+網絡,提升數字經濟生命力

IDC在2022年3月發布的《2021-2022全球計算力指數評估報告》顯示,一個國家的計算力指數均每提高1點,其數字經濟和GDP將分別增長3.5‰和1.8‰,這意味著算力已經成為了衡量一個國家數字經濟發展水和潛力的重要指標。在算力的發展趨勢方面,預計未來十年通用算力將增長10倍,而人工智能算力將增長500倍,因此未來將是通用計算+AI計算的多樣計算時代。對此華為已經搶先布局了面向通用計算的鯤鵬計算產業,以及面向AI計算的昇騰計算產業,為算力網絡提供了一個完善的多樣算力底座。

在強大的算力基礎設施之外,算力網絡還需要一個大帶寬、低時延、高可靠、易調度的網絡底座。中國聯通研究院首席科學家唐雄燕曾指出,算力網絡要能感知應用及算力,有能力對算力進行靈活匹配、動態調度,將任務路由到合適的計算節點,并提供算力智能調度和確定連接服務,這對網絡提出了很高的要求。中國工程院院士鄔賀銓列出了算力網絡必須的七種技術,分別是時延敏感網絡、確定網絡、網絡功能虛擬化、計算優先網絡、電信可信區塊鏈等,其中網絡側是重中之重。由此可見,要建設高品質算力網絡,運營商首先需要建設一張高品質、具有確定能力的基礎網絡。

正是“算力+網絡”相輔相成,才使得數字經濟煥發出蒸蒸日上的生命力。

多維需求,光網承載

對于算力網絡來說,最重要的自然是要提供充足的帶寬,同時帶寬的靈活提速、極速的IT服務響應以及安全、可靠等也是關鍵指標。

以一輛安裝了光學影像、激光雷達等傳感器的自動駕駛測試樣車為例,通常每八小時會生成4TB數據,完成自動駕駛的AI訓練往往需要將超過1000個小時的數據傳回智算中心??苹秒娪熬拮鞯母哔|量特效非常炫目,而這需要將超過100TB的原始數據上傳到云端,經過高能計算集群的渲染之后,才能為觀眾展現極致的視聽體驗。這些都對網絡帶寬提出了非常高的要求。另一方面,很多行業應用對帶寬的需求可能是隨時變化的。比如2022年春節期間,廣東省核酸檢驗量突增至每天25萬份,每天離開和抵達廣東省的人員流動規模高達500多萬,“粵康碼”的數據傳送量和訪問量驟增。這就需要網絡帶寬能靈活提速,從而有效應對業務量的急劇變化。

相比之下,光網絡先天就具備帶寬優勢,一根光纖最大可提供幾十TB帶寬,根據實際需求還能靈活調整大小。光纖的安全也完全值得信賴,現在光纖網絡采用原生硬管道技術,可以為不同客戶提供專屬的數據通道。對于時延敏感的業務,光網更是可以提供確定的低時延,為客戶提供接本地服務器的IT服務質量。

過去政企單位都會在本地自建服務器或數據中心,慣了極速的IT服務響應。比如醫院可以確保GB級的CT影像在毫秒內上傳到云端,門診大夫又可以“閱片秒開”,接診效率非常高。工業AI質檢也需要將超高清影像毫秒內上傳云端,AI完成對比分析后,再將決策快速下發到生產線控制模塊,從而大幅提高生產效率。在現有的網絡傳輸技術中,光傳輸是最快的,而且傳輸穩定,時延可低至毫秒級,是幫助算力網絡提供極速IT服務響應的利器。

此外,光網絡不受電磁干擾,也無法被監聽,具有獨特的安全可靠,遇到網絡故障還可以在百毫秒內快速找尋新路徑,是政企單位核心生產系統上云的最佳選擇。

對標國家電網,建設高品質算網

明確了算力網絡的關鍵指標之后,接下來是想辦法建好一張高品質的算力網絡。參照國家電網“西電東輸”工程,首先是用特高壓技術完成超遠距離的電力輸送,然后是用500/220/110KV的多級調度網組成省級到城市的電網,最后是用110kv、220v等多樣化方式建設末端城市配電網。

因此,可以參照國家電網的三層架構來建設全光算力網絡:首先是在“東數西算”的樞紐間打造超高速、超長距、高安全的網絡,實現東西部之間的高速互通;其次是在省內建設一張覆蓋全省的全光網,實現省級算力和地市算力的靈活調度;最后是建設一張面向本地用戶的高品質算力配給網,實現算力的“一點接入,隨用隨取”。

一張高品質的算力網絡,必須具備確定的服務保障能力。根據國內算力和網絡應用發展現狀,華為認為可以從四個方面入手建設品質算網。

一是帶寬要充足,一根光纖應有能力承載32T甚至百T的大帶寬,同時基于OSU-OTN技術,支持2M-100G的靈活封裝,滿足行業客戶對帶寬靈活的要求;二是低時延,采用先進的OXC全光交叉技術打造一跳直達的全光網,實現1-3-5毫秒的時延圈;三是超高可靠,利用先進的ASON技術實現網絡有路就通,即使終端也可以在百毫秒內自動找到新路徑,確保算力連接永不終端;四是智慧運營,采用iMaster NCE集中管控系統和先進的AI算法,實現網絡智慧運營、E2E快速發放、運力地圖統一調度。

充分利用最新的技術成果,運營商就可以搭建起真正的品質算網,時刻為企業輸送算力,打造數字世界的新引擎。

向著品質算網演進升級

對于國內三大運營商來說,年來投資建設的政企OTN網絡已經為品質算網奠定了堅實基礎,接下來穩步推進升級即可發展為品質算網。

在過去3年時間里,三大運營商已經建設了廣覆蓋的政企OTN專網,并在此基礎上推出了OTN精品專網、雙極全光政企專網等產品。目前政企OTN專網擁有超過10000個站點,覆蓋300地市,打造了城市1毫秒、全省5毫秒、全國20-30毫秒的三級時延圈,并初步具備了智慧管控能力,做到了網絡聯接的自動發放,為算力網絡打下了超強運力的基礎。后續只需對政企OTN網絡進行升級,就可以發展成為高品質算力網絡。

首先是持續優化網絡架構,通過引入全光交叉OXC讓網絡進一步四通八達,發展一跳直達的網絡聯接和毫秒級時延圈。在升級方向上,華為建議先打造時延圈,基于OTN網絡持續優化時延,打造城域1ms、省內5ms、區域內10ms的毫秒級時延圈,為企業提供無延遲云端算力,同時也實現算力樞紐間的分布式協同。

其次是持續強化末端覆蓋,為企業提供無處不在的光聯接,真正做到一點接入,算力即時可取。

第三是發展光云一體。三大運營商都在積極發展云網融合,集團和省內的政企OTN網、云已基本具備了互通聯接的基礎,華為建議接下來繼續對OTN網絡、云池、算力樞紐進行聯接的預部署。當企業需要云池算力的時候,運營商可以分鐘級聯接到云,縮短業務開通時間。

最后是發展算網協同,將OTN網絡已部署的智慧管控系統嵌入到BSS/OSS系統,實現專線的自動化和智能化,提供專線快速開通、帶寬按需調整等功能。與此同時,連接云管系統和網絡管控系統,還可以向算網融合自動駕駛演進,推動算網資源的綜合最優、高效調度,最終實現“算網聯動,網隨算調”的目標。

數字化時代,算力至關重要,但有算無網,算力無法發揮最大價值。運營商基于現有的政企OTN網絡持續升級,就可以快速獲得一張高品質的全光算力網絡。算網融合,以光強算,不僅可以優化整體算力資源的布局,還可以將一城一地的算力充分發揮出來,服務于更大范圍的客戶??梢灶A見,隨著“東數西算”工程的全面推進,國內算力網絡產業鏈將迎來全新的發展機遇,進而成為中國數字化經濟持續成長的強勁驅動力。(計育青/文)

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