電網的建設,讓電力走進千家萬戶,推動人類社會進入電氣時代;互聯網的普及,讓信息變得觸手可得,牽引信息社會走向繁榮。算力網絡將發揮同樣重要的作用,為數字經濟蓬勃發展提供必不可少的支撐。
自去年以來,這個發端于信息通信業的概念便被頻繁提及,迅速“出圈”。日前,國務院印發《“十四五”數字經濟發展規劃》,明確提出要“推進云網協同和算網融合發展”,加快構建算力、算法、數據、應用資源協同的全國一體化大數據中心體系,將對算力網絡的關注度推上了一個新的臺階。
算力網絡:從局部最優解走向全局最優解
進入數字經濟時代,數據成為新的生產資料,算力成為新的核心生產力。從個人智能助理、智能服務機器人、無人駕駛等個人及家庭智慧應用,到公用事業、交通、制造、醫療、農業、金融等各個行業的數智化轉型,都需要強勁算力的支撐。
羅蘭·貝格公司預測,從2018年到2030年,基于對算力的需求,無人駕駛將增長390倍,智慧工廠將增長110倍、數字貨幣場景增長約2000倍、VR游戲將增長約300倍……
然而,隨著摩爾定律瀕臨失效,單點算力的堆砌越來越難以為繼;多元化的場景應用,令算力從中心節點向端、邊擴散;“雙碳”大背景下,算力對能源與環境的友好性要求也日益突出。種種趨勢和變化令“算力網絡”登上了歷史舞臺。
所謂算力網絡,比較公認的說法是“一種根據業務需求,在云、網、邊之間按需分配和靈活調度計算資源、存儲資源以及網絡資源的新型信息基礎設施”。其本質上是從局部最優解走向全局最優解的過程,也是信息通信業為數字經濟“新基建”注入新效能的一個主要方向。
加快算力網絡建設,推動算力服務供給側結構性改革,對擁有龐大算、網資源的運營商來說可謂是責無旁貸;反過來,算力網絡也將助力運營商向綜合信息提供商轉型,構筑第二增長曲線。
實際上,我國三大運營商早在2019年便相繼提出了算力網絡的初步設想,并制定了相應的落地實施方略,推動算力網絡在標準、生態、驗證等方面取得了不小進展。比如中國移動在其2021年全球合作伙伴大會上發布了《中國移動算力網絡白皮書》,從目標愿景、場景展望、發展路徑和關鍵技術等方面全面闡述了中國移動算力網絡的全新理念,向業界展示了算網共生發展的新藍圖。
政企OTN升級:打造高品質算力網絡全光底座
算力網絡既包含強有力的算力基礎設施,更離不開一個大帶寬、低時延、高可靠、易調度的網絡底座。過去數十年里,光纖網絡作為信息革命的主要承載,已經奠定了移動通信、寬帶、互聯網、云計算等一系列業務發展的根基,在可預見的未來也將繼續扮演重要角色。
在政企OTN基礎上進行升級,或許是邁向高品質算力網絡的一條捷徑。我國三大運營商目前已建設了70多張政企OTN網絡,從國干到省內都具備較好的覆蓋基礎,且政企OTN業務已成為運營商增收的強力引擎,這也促使各地持續加大投資、加快下沉,實現更廣的覆蓋。另一方面,政企OTN已為企業和云端構筑了可保障大帶寬、穩定低時延、高安全高可靠、靈活彈性的專線聯接,為算力網絡打下了超強運力的基礎。例如0.1%丟包導致50%算力損失,而OTN專線原生硬管道丟包率幾乎為0。
在升級方向上,首先是時延圈的打造,基于OTN網絡,長三角、珠三角、京津冀等地已在興建城域內1ms、省內5ms、區域內10ms的毫秒級時延圈,在實現企業無延遲獲取云端算力的同時,也令算力樞紐間的分布式協同成為可能。
其次是光云一體,三大運營商都將云網融合視作重要的戰略方向,當前集團和省內的政企OTN網已基本和集團云或省建云有了互通聯接基礎。后續可持續推進OTN網絡與云池以及算力樞紐聯接的預部署,實現光云一體,這樣當企業需要云池算力的時候,可以分鐘級聯接到云。
第三是泛在接入,在算力需求端還需要提供無處不在的光聯接,打造算力的高速入口。通過E2E OTN、P2MP(PON+OTN融合)、SDH+OTN等多種方式,可滿足不同企業的算力接入訴求,讓企業無論何時何地都能快速接入政企OTN網絡,實現“一跳入算”,算力即時可取。
最后是算網協同,將OTN網絡已部署的智慧管控系統,嵌入到運營商BSS/OSS的生產系統,實現專線的自動化和智能化,專線快速開通、帶寬按需調整。同時,協同云管系統和網絡管控系統,向算網融合自動駕駛演進,推動算網資源綜合最優、高效調度,以加快實現“算網聯動,網隨算調”的目標。
探索實踐:點亮算力網絡未來方向
“十四五”時期是算力網絡由概念照進現實的重要階段,圍繞OTN網絡,業界也已展開了一些卓有成效的探索,一定程度上點亮了未來發展的方向。
以國家超級計算濟南中心OTN光云無損運力應用為例,濟南超算中心是國家級超算中心之一,主要提供海洋氣象、生物醫藥、物理化學、工業領域以及科技研究等應用服務。這里部署了全球首臺千萬億次超級計算機神威藍光,計算能力和存儲能力居國內領先水平,并正在建設百億億次的超算平臺。
山東聯通通過智慧光網為超算中心提供了強大的運力,聯接科研單位和超算中心,打破科研單位和超算中心之間的距離限制瓶頸,讓算力得到充分釋放,目前已經為400多家單位提供服務。
再比如中國電信與國家天文臺的跨界合作,讓被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)得以充分發揮其潛力。國家天文臺利用天翼云物理機服務、GPU云主機、分布式存儲、infiniband網絡等技術,搭建起了擁有“超級計算大腦”的超計算中心服務,可以實現體量龐大的采樣分析和精密的數據計算。
貴州電信以OTN專線為國家天文臺FAST項目提供高速網絡接入和信息通信保障,在天眼和天翼云之間建立起數據傳送的“VIP通道”,讓海量原始數據可以一跳直達天翼云。
從“東數西算”工程的正式啟動到此次《“十四五”數字經濟發展規劃》的發布,為算力網絡發展按下了“快進鍵”,一波新的高潮即將到來。而持續升級政企OTN,構建全光底座,或可讓算力網絡建設事半功倍,進而助力運營商把握住這一重要機遇。