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。     

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。     

基于网络5.0的重叠网形态算力网络

数据是算力时代最为重要的战略性基础资源,而数据的获取、传输、处理、存储和应用均离不开算力资源的支撑。随着数字技术、数字经济、数字社会的快速发展,无论是算力资源需求,还是算力资源供给均迅猛增加。云计算技术的出现和快速应用,改变了算力资源的提供和使用方式。当前,针对基于网络提供算力资源服务的算力网络成为业界研究热点。从介绍算力资源的概念及算力资源供给和使用方式的演进入手,在分析算力网络对网络的需要及网络5.0的能力后,介绍基于网络5.0的重叠网形态算力网络,包括重叠网形态算力网络服务模式、参与方、可信安全、算力资源标识及面临的挑战。     

浅析5G技术与主动发布应急广播终端的研究

5G应用已渗透到生活方方面面,通过AI注智赋能,算网一体布局,进一步拓展智慧广电应急广播功能,助推5G+AI与多领域、多应用场景深度融合,助力社会治理效能全面提升,数字乡村建设更加美好。基于云广播系统架构,结合5G、人工智能、云计算、大数据、边缘计算、算力网络等新兴技术,研制设计广播电视“人人通”“终端通”“移动通”相关产品,通过云网边端一体化应用部署,实现广播电视全媒体、多渠道立体化传播新模式。     

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。     

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。     

基于云、网、边融合的边缘计算新方案:算力网络

边缘计算已经成为5G时代重要的创新型业务模式,尤其是其低时延特性,被认为是传统方案所不具备的,因此边缘计算能够提供更多的服务能力且具有更为广泛的应用场景。但边缘计算与处于中心位置的云计算之间的算力协同成为新的技术难题,即需要在边缘计算、云计算以及网络之间实现云网协同、云边协同,甚至边边协同,才能实现资源利用的最优化。在研究边缘计算算力分配和调度需求的基础上,提出了基于云、网、边深度融合的算力网络方案,并针对AI类应用给出了一个典型实施系统,该方案能够有效应对未来业务对计算、存储、网络甚至算法资源的多级部署以及在各级节点之间的灵活调度。     

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。     

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。     

算网融合的现状和发展趋势

算网融合已经成为行业关注的热点话题。作为国家战略、行业发展、技术演进的必然趋势,算网融合聚焦设施、平台、应用、安全四个层面,实现网络、算力、数据、运维、智能以及服务的深度融合。文章梳理算网融合的提出背景,明确算网融合的参考架构和主要内涵,分析算网融合的现状和问题,并给出发展建议。     

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。     

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...     

数据集群中心云资源池建设方案探讨

随着5G商用,一个云上的网络中国正在加速成长,生活、社交、商业、服务等都将依托云端。2020年5月,全国一体化算力网络国家枢纽节点正式启动,国家提出了优化数据中心建设布局,推动算力、算法、数据、应用资源集约化和服务化创新等理念。同时,IT技术已全方位渗透进入电信行业,各2个运营商构建的传统网络已无法满足市场需求,因此,推进网络转型,构建云化网络,搭建算力网络的基础建设云化资源池势在必行。对此,文结合西部地区某数据集群中心云资源池建设项目,详细探讨了该项目的传输网络、建设规模、组网方案等方面的内容,并针对设计环节中的几个重点问题进行探讨和提出解决方案,为相关研究提供参考。     

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。     

算力网络部署方案分析

国家对算力网络的部署提出了更高要求,电信运营商加速落实算网融合工作。为解决计算和网络相互协同、调度问题,在对算力网络相关标准研究的基础上,总结了算力网络研究进展,分析了算力网络业务需求,结合电信运营商现网实际,从算力储备、传输网络、网络路由、协同调度4个方面,提出了算力网络可持续性建设部署方案,为算力网络建设初期提供参考。     

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。     

5G分布式基站算力共享技术研究

随着5G网络智能化的发展，AI应用的引入带来了计算和存储的新需求，如何基于网络中规模部署的基站设备提供稳定可持续的算力供给，是促进5G网络智能化发展的核心要素。本文从无线网络中基站数量大和分布广的特点出发，提出一种5G分布式基站算力共享技术，低成本满足智能化算力需求，并对规模部署策略提出建议。     

端边云场景下的算力度量方法

算力网络受到业界的高度关注和广泛认可，推进成效显著。算力度量作为算力网络的关键技术，仍面临度量颗粒粗和业务部署关联性弱等问题。在深入分析端边云场景和算力资源差异的基础上，本文提出了基于原子测试库的算力度量方法及架构，通过构建多维度原子测试矩阵，赋予业务类型不同权重。实验结果表明，该方法可以提升算力资源与业务匹配度30%以上，实现多形态异构算力场景下的算力统一度量，为业务应用部署和算力资源间的精准匹配提供了依据。     

工业互联网算网一体技术研究

随着工业智能化的不断演进,出现了越来越多的工业智能应用,因此需要大量的计算资源和网络资源支撑海量应用的运行。算网一体技术将计算资源和通信资源深度融合,极大程度地满足工业互联网中智能应用的数据传输和计算需求。因此,工业互联网中算网一体技术研究已经成为工业界重点关注的领域之一,也是我国“东数西算”战略实施落地的关键一环。首先阐述了工业互联网中引入算力网络的必要性和意义,归纳了算力网络在技术、标准和产业化方面的发展现状;其次,总结了工业互联网中不同应用对算力网络的时延、算力等需求,并设计了算力网络在工业互联网内外网的部署架构以及不同工业智能应用在工业算力网络中的部署方案;最后给出工业场景中算力网络中面临的技术挑战,并为后续研究工作指明方向。