本文來自微信公眾號(hào)“5G”。
作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代新的生產(chǎn)力，算力已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐。據(jù)信通院測(cè)算，去年中國算力核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模1.8萬億元。算力每投入1元，將帶動(dòng)3～4元的GDP經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。
經(jīng)過多年發(fā)展，我國算力產(chǎn)業(yè)已取得巨大進(jìn)展，具備基礎(chǔ)設(shè)施和算力資源的體量?jī)?yōu)勢(shì)，但受制于算力資源跨主體與跨區(qū)域的互聯(lián)互通，算力利用率較低。如何統(tǒng)籌調(diào)度算力供需，下好全網(wǎng)算力“一盤棋”，實(shí)現(xiàn)算力、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，就成為了產(chǎn)業(yè)鏈必須面對(duì)的話題。
作為建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國和數(shù)字中國、維護(hù)網(wǎng)信安全的國家隊(duì)主力軍，中國電信研聚焦“東數(shù)西算”國家重大戰(zhàn)略布局，堅(jiān)決將科技創(chuàng)新作為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，持續(xù)打造算力網(wǎng)絡(luò)自主創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力，通過原創(chuàng)性、引領(lǐng)性技術(shù)攻關(guān)，形成面向“云網(wǎng)融合3.0”時(shí)代的算力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系完整拼圖，實(shí)現(xiàn)了核心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的自主掌控。
特別是在新型算力網(wǎng)關(guān)層面，作為踐行云網(wǎng)融合，解決算力供給不均衡的關(guān)鍵抓手，中國電信研究院聚力推進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，攜手英特爾等產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴，突破多項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)，完成了業(yè)界首個(gè)面向“東數(shù)西算”場(chǎng)景的落地試點(diǎn)應(yīng)用，取得了預(yù)期的效果。
三大維度突破
助力算力網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用落地
長(zhǎng)久以來，運(yùn)營商的計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)資源是相對(duì)割裂的；云網(wǎng)融合理念的提出，就是通過技術(shù)創(chuàng)新突破，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與算力的深度融合，但基于云網(wǎng)融合的算力網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用落地絕非易事。
中國電信依托網(wǎng)絡(luò)開展多樣化算力的感知、管理和業(yè)務(wù)分發(fā)調(diào)度的探索研究，同時(shí)加強(qiáng)與科研院所合作，探索多方異構(gòu)算力統(tǒng)一服務(wù)新模式，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了三個(gè)技術(shù)維度的突破。
首先是是算力標(biāo)識(shí)與度量，由于不同行業(yè)、不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)算力的需求并不完全相同，是多樣化的；同時(shí)，各類算力中心提供的算力資源通常也是多元異構(gòu)的，缺乏統(tǒng)一的度量手段。針對(duì)這個(gè)問題，中國電信聯(lián)合業(yè)界各方共同推進(jìn)算力標(biāo)識(shí)度量的標(biāo)準(zhǔn)化工作，將多元異構(gòu)的算力量化，并建立統(tǒng)一的描述語言。
第二個(gè)維度是算力的感知和分發(fā)，核心問題是如何讓網(wǎng)絡(luò)獲取并通告算力信息，中國電信創(chuàng)新提出基于BGP的算力網(wǎng)絡(luò)核心協(xié)議CP-BGP，能夠?qū)崿F(xiàn)算網(wǎng)信息的有效分發(fā)和路由調(diào)度，并與主流網(wǎng)絡(luò)設(shè)備保持良好的協(xié)議一致性，從而保證了現(xiàn)網(wǎng)可平滑引入算力網(wǎng)關(guān)設(shè)備。
最后一個(gè)維度是算網(wǎng)編排及交易，根據(jù)交易合約統(tǒng)一分配算網(wǎng)資源，為算力使用方匹配最佳資源。為此，中國電信建設(shè)了支持多云納管的算網(wǎng)一體化調(diào)度平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了從算力注冊(cè)、算力產(chǎn)品上架、算力交易、算力資源開通、應(yīng)用部署、算力調(diào)度及算力監(jiān)控的全流程閉環(huán)，并成功試點(diǎn)，全方位驗(yàn)證了技術(shù)方案可行性。
據(jù)悉，中國電信今年計(jì)劃面向具體算力業(yè)務(wù)實(shí)施部署5個(gè)省的試點(diǎn)，主要驗(yàn)證算力網(wǎng)絡(luò)在不同業(yè)務(wù)需求條件下可行性，對(duì)現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)部署的影響等技術(shù)路線驗(yàn)證。
創(chuàng)新算力網(wǎng)關(guān)
牽住科技創(chuàng)新“牛鼻子”
在算力網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新實(shí)踐中，算力網(wǎng)關(guān)是實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化的關(guān)鍵，也是技術(shù)自主創(chuàng)新的“牛鼻子”。與傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)相比，算力網(wǎng)關(guān)具備業(yè)務(wù)感知、算力感知、以及算力路由等功能，它能夠基于業(yè)務(wù)需求、算力信息、網(wǎng)絡(luò)信息融合計(jì)算，動(dòng)態(tài)選擇滿足業(yè)務(wù)需求的轉(zhuǎn)發(fā)路徑和服務(wù)節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)算力和網(wǎng)絡(luò)資源的全局優(yōu)化，達(dá)到降本增效的目的。
比如在東數(shù)西算、東數(shù)西渲、CENI網(wǎng)絡(luò)等業(yè)務(wù)場(chǎng)景中，算力網(wǎng)關(guān)解決了跨域的算力感知、網(wǎng)絡(luò)感知能力，能夠幫助客戶在多維的算力提供商間感知其算力信息，并通過CP-BGP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行傳輸與同步，以達(dá)到業(yè)務(wù)需求第一時(shí)間感知并反饋的效能，結(jié)合當(dāng)前的算力狀況和網(wǎng)絡(luò)狀況生成路由信息并發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)，將計(jì)算任務(wù)報(bào)文路由到合適的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。
目前中國電信算力網(wǎng)關(guān)是一種軟硬件解耦的開放網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它基于開源的SONiC網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，將算力網(wǎng)絡(luò)相關(guān)功能模塊放在獨(dú)立的Docker容器中運(yùn)行，既可以適配X86通用服務(wù)器也可以適配各種芯片的白盒交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)物理硬件和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(NOS)的解耦，讓標(biāo)準(zhǔn)化的硬件與算力網(wǎng)絡(luò)相關(guān)協(xié)議進(jìn)行組合適配，這樣的架構(gòu)設(shè)計(jì)讓算力網(wǎng)關(guān)具備了靈活、高效、可編程等特點(diǎn)，極大的方便了算力網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過程中的協(xié)議擴(kuò)展。
從應(yīng)用場(chǎng)景來看，算力網(wǎng)關(guān)分為用戶側(cè)網(wǎng)關(guān)和資源池側(cè)網(wǎng)關(guān)。用戶側(cè)網(wǎng)關(guān)作為用戶的接入設(shè)備，流量負(fù)載相對(duì)較小，性能要求不高，可以利用NFV技術(shù)部署虛擬化的用戶網(wǎng)關(guān)；而資源池側(cè)網(wǎng)關(guān)作為算力資源池的出口設(shè)備，其流量負(fù)載較大，對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)性能要求高。中國電信在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，引入第三代英特爾®至強(qiáng)®可擴(kuò)展處理器作為其計(jì)算處理引擎，使算力網(wǎng)關(guān)能夠有效應(yīng)對(duì)構(gòu)建算力路由表所需的大量計(jì)算負(fù)載。同時(shí)更大的內(nèi)存帶寬以及更多的英特爾®超級(jí)通道互聯(lián)通道讓算力網(wǎng)關(guān)可以應(yīng)對(duì)算力信息交互所需的密集I/O負(fù)載。同時(shí)，中國電信還引入了基礎(chǔ)設(shè)施程序員開發(fā)工具包(Infrastructure Programmer Development Kit，IPDK)、數(shù)據(jù)平面開發(fā)套件(Data Plane Development Kit，DPDK)等軟硬件產(chǎn)品與技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了算力網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品提供跨平臺(tái)的方案部署和性能加速。
今年5月，中國電信研究院與英特爾公司也面向業(yè)界發(fā)布了首個(gè)算力網(wǎng)關(guān)白皮書，闡述了算力網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)架構(gòu)，為打通東西數(shù)據(jù)通路，鞏固“東數(shù)西算”工程基礎(chǔ)提供有益的參考實(shí)踐。
持續(xù)迭代演進(jìn)
加速走向規(guī)模商用
為了更好地加速“東數(shù)西算”落地，實(shí)現(xiàn)算力全國“一盤棋”，算力網(wǎng)關(guān)也將持續(xù)演進(jìn)，后續(xù)迭代的重點(diǎn)主要為面向業(yè)務(wù)本身的兩種算力網(wǎng)絡(luò)解決方案。
首先以O(shè)verlay網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主的方案，可以在不改動(dòng)現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的前提下部署算力網(wǎng)關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)算力感知和網(wǎng)絡(luò)感知能力，并將其能力反饋給云管平臺(tái)、控制器、編排器等，補(bǔ)充現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備無法感知的能力；其次在underlay網(wǎng)絡(luò)方案中，算力網(wǎng)關(guān)串聯(lián)在物理網(wǎng)絡(luò)中，功能除了算力感知與網(wǎng)絡(luò)感知外，還具備APN6業(yè)務(wù)需求感知、SRv6指導(dǎo)轉(zhuǎn)發(fā)、算力匹配、網(wǎng)絡(luò)調(diào)度、會(huì)話保持與網(wǎng)絡(luò)負(fù)載等能力，以分布式部署的方式徹底解決中心化網(wǎng)絡(luò)負(fù)載壓力等問題。
作為算力網(wǎng)關(guān)的主要設(shè)計(jì)單位，中國電信研究院網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所副所長(zhǎng)雷波表示，中國電信算力網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品當(dāng)前還處于初期，走向規(guī)模商用還需要解決與性能和穩(wěn)定性相關(guān)的技術(shù)問題，如優(yōu)化算力網(wǎng)關(guān)的計(jì)算性能、提升網(wǎng)絡(luò)傳輸速度等。其次還要提升算力網(wǎng)關(guān)安全性和隱私性，加強(qiáng)對(duì)算力網(wǎng)關(guān)的防護(hù)措施，包括防止惡意攻擊、數(shù)據(jù)泄露等安全問題。此外，為了商用部署，算力網(wǎng)關(guān)的商業(yè)模式需要進(jìn)一步明確和完善，包括產(chǎn)品的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、用戶服務(wù)模式等，以確保商業(yè)可行性和可持續(xù)發(fā)展。
生態(tài)系統(tǒng)同樣是決定算力網(wǎng)關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景的關(guān)鍵。中國電信將會(huì)與包括云服務(wù)提供商、軟件廠商和應(yīng)用開發(fā)者等在內(nèi)的合作伙伴攜手，共同推動(dòng)算力網(wǎng)關(guān)的發(fā)展和應(yīng)用。同時(shí)，中國電信還會(huì)提供開發(fā)者支持計(jì)劃，包括開發(fā)者社區(qū)、開發(fā)者文檔和工具等，積極擁抱全面國產(chǎn)化進(jìn)程，以吸引更多開發(fā)者參與到算力網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用開發(fā)中。
