什么是“算网一体”?

科技   2024-11-21 08:25   四川  

“算网一体”,就是通过敏捷、可靠、智能、安全的网络设施连接中心和边缘计算设施,实现多层次算力资源统一编排管控,让算力在网络上可以得到快速、安全、智能地传递。

算网一体”是通过敏捷、可靠、智能、安全的网络设施连接中心和边缘计算设施,实现多层次算力资源统一编排管控,让算力在网络上快速、安全、智能地传递。
  • ‌多层次融合‌:包括基础设施、平台、应用、安全四大层次,以及服务、能力、运维、数据、算力、网络六大融合。
  • ‌快捷调度‌:通过智能运维平台和算网大脑,实现算力资源的快捷调度和均匀分配。
  • ‌目标阶段‌:是算力网络发展的目标,旨在实现算力即取即用的社会级服务。
  • ‌AI注智‌:在AI业务流程中,通过低延迟、高效传输,实现业务整体的快速响应。

“算网一体”是中国移动算力网络发展的深化,旨在构建面向智能化时代的数字基础设施,推动算力和网络的深度融合,实现算力资源的优化配置和高效利用‌。

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算网一体的多层次融合

从字面上来说,算网一体就是将算力和网络融合在一起,该特质与算力网络十分接近。然而,算力网络是由计算设施与网络设施共同构建的一张传输网络,而算网一体则是建设这张网络想要实现的最终目标。在架构上,“算网一体”提出了“四大层次,六大融合”的合作体系。
四大层次
  • 基础设施:通过计算和网络设施来感知、连接与协同多元算力,最终实现网络与算力融合为一体。

  • 平台:智能运维平台让服务与算力资源融合,实现快捷调度算力。

  • 应用:面向各类垂直行业,满足算力泛在连接。

  • 安全:采用内生安全的架构设计,保障算力安全、可靠地调度。
六大融合
  • 服务融合:云、算、网、安一体化运维平台保障高质量的算力服务,将算力资源转换为如水、电一样的服务型资源,实时反馈算力资源分布以及质量等问题。
  • 能力融合:算网平台集合各项能力,如意图感知、弹性服务、故障监控等,做到实时响应不同需求的算力服务。
  • 运维融合:通过将所有网络、算力、存储集中到同一个资源池里,并与确定性技术、智能运维技术、算力度量技术结合,打造快速集成、统一编排、统一运维,提供融合的、智能化的运维体系。
  • 数据融合:采集、配置、安全、日志等数据集中在数据池中,形成数据中台,基于大数据学习和智能分析,确保数据具有的安全保护和敏捷调度。
  • 算力融合:对CPU、GPU等异构算力提供算力管理、算力计算以及算力可视等能力,结合算力分配算法等技术实现泛在算力的灵活应用,满足各种业务的算力诉求。
  • 网络融合:集成云、网、边、端,形成空、天、地、海一体化的算力和网络融合。

算和网为什么需要融合?

数字化新型基础设施的建设已成为实体经济全面升级的重要基石。在数字经济的条件下,生物识别、智能医疗、智能制造等智慧场景不断涌现,更多的个人、社会信息数字化将产生海量的应用数据,而算力处理的需求也随之而增加。研究显示,预计到2030年,仅无人驾驶、区块链、物联网、AR/VR这四个方向的应用场景算力需求,同比2018年提升300倍。其中,高实时性的高效算力即将成为智能场景的主要特征。高效算力也得到了世界主要国家的认同。2020年全球算力总规模达到了429 EFlops(每秒浮点运算次数),同比增速39%;中国算力在2020年与美、欧、日并驾齐驱,总体位于第一梯队。因此算力已经成为比流量更加宝贵的基础资源。
但是,当前算力设施建设面临着数据中心能耗高,算力资源利用效率不足,区域发展不协调、不均衡等挑战。尤其是数字化、智能化加速,算力供需关系失衡更为凸显。究其原因,一方面,多年来计算行业主要聚焦于单点算力突破,缺失对算力连接的关注,无法保障端到端算力服务的便捷性。另一方面,计算行业依旧是以简单扩容算力传输网络来应对算力需求剧增,该措施无法满足泛在化的计算需要,将导致出现一系列的算力资源相对过剩,也就是算力孤岛问题,以及算力资源全局不足的现象并存。
通过充分发挥通信网络的优势,使用网络来全局调度和联通算力,加速通信网络朝着计算化的方向发展,有助于提升算力连接服务的创新,推动网络朝着智能化全面演进。因此,计算网络化成为通信行业的一个重要方向。

算网一体有哪些特点?

第一,算力灵活连接
在未来,算力资源泛在式分布要求算力网络必须具备算力敏捷接入的能力。为了保证快速获取算力,SRv6技术将起到巨大的作用。基于统一SRv6协议,实现无缝跨越多级网络,全自动化打通端到端路径快速算力传输路径,实现低时延选路。同时可以实现一跳敏捷入云、一线入多云,快速获取算力以及云边端资源。
第二,算力无损传递
当算力由网络来链接,网络故障时就会面临丢包的风险。每个丢包都会对计算效率影响巨大。因此,如何做到网络无损传输算力成为了至关重要的一环。采用网络切片技术,可以提供专属的算力运输通道,保证算力无损传递。网络切片可以提供以下保障。
  • 超融合数据中心网络无损以太实现零丢包。
  • 切片租户之间安全隔离,端边云算力可靠传送,按时到达。
  • 智能算法确保100%吞吐下零丢包,算力100%释放。
第三,算网智能调度
当需求方发起算力请求时,算网大脑根网络带宽、时延、抖动、可靠性等因素,判断算网提供方和需求方之间能否提供网络连接服务。与此同时,算网大脑中的多因子网络度量算法可基于SLA、带宽等实时计算网络路径,支撑算网大脑一体编排,实时观察算力和网络状态,根据算力需求变化、时延、带宽等信息计算最佳传输路径。
第四,算力资源感知
为了应对算力网络中存在海量的应用连接,算力资源感知系统根据客户不同的业务场景,灵活调整网络质量,为用户提供高品质和差异化算力服务。
  • 端到端部署IFIT,实现业务随流感知以及故障快速定位。
  • 通过标记APN ID让网络识别并引流入应用级切片或隧道,提供差异化SLA保障。
第五,算力安全护航
网络、算力、安全资源池共同构建的安全体系,实时定位、阻拦威胁,打造可信的算力传输网。
  • 端、边、云构建安全体系,确保算力安全资源接入。
  • 可靠安全体系在算力调度时提供安全资源,为算力运输保驾护航。
第六,算力弹性调整
网络根据用户数据量实时变化,敏捷调整算力资源供给,实现用户与算力间弹性链接服务。随着用户数据的波动,算力资源根据流量变动而自动调整。当某个区域流量减少时,该区域的算力资源随之降低,并调度到流量高的区域。当流量回到正常水平时,算力资源自适应然后返回到正常水准。

与“云网一体”的区别

云网一体作为在算网一体之前提出的概念,承载着网络智能化创新发展的重要使命。那么二者之间是何关系?
首先,算网一体是云网一体的“进阶版”。相对于云网一体,算网一体孕育了更多创新发展,在演进目标、算力类型、关键技术等方面都提出了全新的要求。
  • 在演进目标部分,不同于云网一栈式入云的连接需求,算网一体关注应用和服务更加紧密的合作内涵,实现算力资源像水电一样普适、高效。
  • 在算力类型部分,算网一体扩大对于云化算力的关注,强调多元算力、多维算力的异构统一。
  • 在关键技术部分,云网一体的核心技术点是“云调网、网随云”,重心落在资源调度。而算网一体强调算力统一度量、算力全局调度、以及算力弹性编排,将技术研究扩大到应用和服务层面。

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