創(chuàng)新算力網(wǎng)關：中國電信聚力推進算力網(wǎng)絡關鍵核心技術攻關

8月3日消息 作為數(shù)字經(jīng)濟時代新的生產(chǎn)力，算力已成為經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐。據(jù)信通院測算，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3～4元的GDP經(jīng)濟增長。

經(jīng)過多年發(fā)展，我國算力產(chǎn)業(yè)已取得巨大進展，具備基礎設施和算力資源的體量優(yōu)勢，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”，實現(xiàn)算力、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)的協(xié)同聯(lián)動，就成為了產(chǎn)業(yè)鏈必須面對的話題。

作為建設網(wǎng)絡強國和數(shù)字中國、維護網(wǎng)信安全的國家隊主力軍，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)絡自主創(chuàng)新能力和核心競爭力，通過原創(chuàng)性、引領性技術攻關，形成面向“云網(wǎng)融合3.0”時代的算力網(wǎng)絡技術標準體系完整拼圖，實現(xiàn)了核心網(wǎng)絡協(xié)議的自主掌控。

特別是在新型算力網(wǎng)關層面，作為踐行云網(wǎng)融合，解決算力供給不均衡的關鍵抓手，中國電信研究院聚力推進關鍵核心技術攻關和產(chǎn)業(yè)升級，攜手英特爾等產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴，突破多項核心關鍵技術，完成了業(yè)界首個面向“東數(shù)西算”場景的落地試點應用，取得了預期的效果。

三大維度突破：助力算力網(wǎng)絡應用落地

長久以來，運營商的計算資源和網(wǎng)絡資源是相對割裂的；云網(wǎng)融合理念的提出，就是通過技術創(chuàng)新突破，實現(xiàn)網(wǎng)絡與算力的深度融合，但基于云網(wǎng)融合的算力網(wǎng)絡應用落地絕非易事。

中國電信依托網(wǎng)絡開展多樣化算力的感知、管理和業(yè)務分發(fā)調(diào)度的探索研究，同時加強與科研院所合作，探索多方異構算力統(tǒng)一服務新模式，重點實現(xiàn)了三個技術維度的突破。

首先是是算力標識與度量，由于不同行業(yè)、不同應用場景對算力的需求并不完全相同，是多樣化的；同時，各類算力中心提供的算力資源通常也是多元異構的，缺乏統(tǒng)一的度量手段。針對這個問題，中國電信聯(lián)合業(yè)界各方共同推進算力標識度量的標準化工作，將多元異構的算力量化，并建立統(tǒng)一的描述語言。

第二個維度是算力的感知和分發(fā)，核心問題是如何讓網(wǎng)絡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)絡設備保持良好的協(xié)議一致性，從而保證了現(xiàn)網(wǎng)可平滑引入算力網(wǎng)關設備。

最后一個維度是算網(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，中國電信建設了支持多云納管的算網(wǎng)一體化調(diào)度平臺，實現(xiàn)了從算力注冊、算力產(chǎn)品上架、算力交易、算力資源開通、應用部署、算力調(diào)度及算力監(jiān)控的全流程閉環(huán)，并成功試點，全方位驗證了技術方案可行性。

據(jù)悉，中國電信今年計劃面向具體算力業(yè)務實施部署5個省的試點，主要驗證算力網(wǎng)絡在不同業(yè)務需求條件下可行性，對現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡部署的影響等技術路線驗證。

創(chuàng)新算力網(wǎng)關：牽住科技創(chuàng)新“牛鼻子”

在算力網(wǎng)絡的創(chuàng)新實踐中，算力網(wǎng)關是實現(xiàn)全局優(yōu)化的關鍵，也是技術自主創(chuàng)新的“牛鼻子”。與傳統(tǒng)網(wǎng)關相比，算力網(wǎng)關具備業(yè)務感知、算力感知、以及算力路由等功能，它能夠基于業(yè)務需求、算力信息、網(wǎng)絡信息融合計算，動態(tài)選擇滿足業(yè)務需求的轉(zhuǎn)發(fā)路徑和服務節(jié)點，從而實現(xiàn)算力和網(wǎng)絡資源的全局優(yōu)化，達到降本增效的目的。

比如在東數(shù)西算、東數(shù)西渲、CENI網(wǎng)絡等業(yè)務場景中，算力網(wǎng)關解決了跨域的算力感知、網(wǎng)絡感知能力，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)絡協(xié)議進行傳輸與同步，以達到業(yè)務需求第一時間感知并反饋的效能，結合當前的算力狀況和網(wǎng)絡狀況生成路由信息并發(fā)布到網(wǎng)絡，將計算任務報文路由到合適的計算節(jié)點。

目前中國電信算力網(wǎng)關是一種軟硬件解耦的開放網(wǎng)絡設備，它基于開源的SONiC網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，將算力網(wǎng)絡相關功能模塊放在獨立的Docker容器中運行，既可以適配X86通用服務器也可以適配各種芯片的白盒交換機，實現(xiàn)物理硬件和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)(NOS)的解耦，讓標準化的硬件與算力網(wǎng)絡相關協(xié)議進行組合適配，這樣的架構設計讓算力網(wǎng)關具備了靈活、高效、可編程等特點，極大的方便了算力網(wǎng)絡演進過程中的協(xié)議擴展。

從應用場景來看，算力網(wǎng)關分為用戶側(cè)網(wǎng)關和資源池側(cè)網(wǎng)關。用戶側(cè)網(wǎng)關作為用戶的接入設備，流量負載相對較小，性能要求不高，可以利用NFV技術部署虛擬化的用戶網(wǎng)關；而資源池側(cè)網(wǎng)關作為算力資源池的出口設備，其流量負載較大，對轉(zhuǎn)發(fā)性能要求高。中國電信在產(chǎn)品設計中，引入第三代英特爾^®至強^®可擴展處理器作為其計算處理引擎，使算力網(wǎng)關能夠有效應對構建算力路由表所需的大量計算負載。同時更大的內(nèi)存帶寬以及更多的英特爾^®超級通道互聯(lián)通道讓算力網(wǎng)關可以應對算力信息交互所需的密集I/O負載。同時，中國電信還引入了基礎設施程序員開發(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，實現(xiàn)了算力網(wǎng)關產(chǎn)品提供跨平臺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)布了首個算力網(wǎng)關白皮書，闡述了算力網(wǎng)關的設計理念和技術架構，為打通東西數(shù)據(jù)通路，鞏固“東數(shù)西算”工程基礎提供有益的參考實踐。

持續(xù)迭代演進：加速走向規(guī)模商用

為了更好地加速“東數(shù)西算”落地，實現(xiàn)算力全國“一盤棋”，算力網(wǎng)關也將持續(xù)演進，后續(xù)迭代的重點主要為面向業(yè)務本身的兩種算力網(wǎng)絡解決方案。

首先以Overlay網(wǎng)絡技術為主的方案，可以在不改動現(xiàn)網(wǎng)設備的前提下部署算力網(wǎng)關設備，實現(xiàn)算力感知和網(wǎng)絡感知能力，并將其能力反饋給云管平臺、控制器、編排器等，補充現(xiàn)網(wǎng)設備無法感知的能力；其次在underlay網(wǎng)絡方案中，算力網(wǎng)關串聯(lián)在物理網(wǎng)絡中，功能除了算力感知與網(wǎng)絡感知外，還具備APN6業(yè)務需求感知、SRv6指導轉(zhuǎn)發(fā)、算力匹配、網(wǎng)絡調(diào)度、會話保持與網(wǎng)絡負載等能力，以分布式部署的方式徹底解決中心化網(wǎng)絡負載壓力等問題。

作為算力網(wǎng)關的主要設計單位，中國電信研究院網(wǎng)絡技術研究所副所長雷波表示，中國電信算力網(wǎng)關產(chǎn)品當前還處于初期，走向規(guī)模商用還需要解決與性能和穩(wěn)定性相關的技術問題，如優(yōu)化算力網(wǎng)關的計算性能、提升網(wǎng)絡傳輸速度等。其次還要提升算力網(wǎng)關安全性和隱私性，加強對算力網(wǎng)關的防護措施，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)關的商業(yè)模式需要進一步明確和完善，包括產(chǎn)品的收費標準、用戶服務模式等，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)關產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景的關鍵。中國電信將會與包括云服務提供商、軟件廠商和應用開發(fā)者等在內(nèi)的合作伙伴攜手，共同推動算力網(wǎng)關的發(fā)展和應用。同時，中國電信還會提供開發(fā)者支持計劃，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)化進程，以吸引更多開發(fā)者參與到算力網(wǎng)關的應用開發(fā)中。

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