算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施助力數(shù)字化全面升級

來源：人民郵電報 時間：2022-09-23 16:24:26 作者：中國信息通信研究院技術(shù)與標準研究所 穆琙博 韓淑君 柴瑤琳

　　近年來，新一代ICT技術(shù)驅(qū)動實體經(jīng)濟全面升級，加速形成以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主要特征的數(shù)字經(jīng)濟新模式和新業(yè)態(tài)。隨著智慧制造、智慧金融、智慧交通等智能化應(yīng)用場景的不斷普及，越來越多的個人/社會信息進入數(shù)字時代，帶來幾何級數(shù)增長的網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)據(jù)處理和安全服務(wù)要求。為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，以信息通信網(wǎng)絡(luò)為基石，構(gòu)建支持“計算”﹢“網(wǎng)絡(luò)”融合發(fā)展的算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施得到了各方的極大關(guān)注。

　　算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施打造“大連接、高算力、強安全”數(shù)字底座

　　算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施是以云計算數(shù)據(jù)中心、智能計算中心、高性能計算中心等算力設(shè)施為支點，以5G、SD-WAN、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)施為底座，融合人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的信息基礎(chǔ)設(shè)施。面向“大連接、高算力、強安全”的數(shù)字發(fā)展需要，算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的實施方案涵蓋“算力網(wǎng)絡(luò)”“分布式云”“超算互聯(lián)網(wǎng)”等多種方式，已被視為助力行業(yè)數(shù)字化升級的重要手段。

　　現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施面臨網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用相分離、網(wǎng)絡(luò)部署重復(fù)建設(shè)等問題，難以滿足快速實時的智能應(yīng)用需求。以虛擬現(xiàn)實體驗為例，三維全景下VR場景需要提升本地終端的視網(wǎng)膜分辨率以及位置感應(yīng)能力，網(wǎng)絡(luò)接入帶寬至少達到180Mbps，算力處理需求將超過3900EFlops。算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施能夠利用SD-WAN、算力網(wǎng)絡(luò)、IPv6/IPv6﹢等典型網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)，實時感知計算節(jié)點位置和資源使用率，實現(xiàn)信息通信網(wǎng)絡(luò)底層資源的統(tǒng)一管控，滿足上層應(yīng)用在實時計算方面的能力要求，保障用戶體驗及企業(yè)業(yè)務(wù)效率。

　　據(jù)IDC統(tǒng)計顯示，全球范圍內(nèi)已部署的超算中心、高性能計算中心、大型數(shù)據(jù)中心集群等算力資源利用效率普遍小于15%。當前，全局算力利用效率相對不足，局部算力過剩形成“算力孤島”。世界主要國家投入大量人力、財力、物力開展E級高性能計算競賽，然而面向呈幾何級數(shù)增長的算力需要，由于缺少算力智能連接，高效算力需求仍然面臨海量的發(fā)展缺口。以無人駕駛、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、AR/VR等場景為例，到2030年，其算力需求將比2018年提升300倍~ 2000倍。算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施能夠依托高性能計算云、邊緣計算、云邊協(xié)同等計算網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，對計算資源進行彈性靈活調(diào)度，以提高計算資源利用率，擴展現(xiàn)有計算設(shè)施提供服務(wù)的地域范圍和行業(yè)類型，促進各地區(qū)計算資源的高效流通。

　　近年來，網(wǎng)絡(luò)安全事件頻頻出現(xiàn)，究其原因在于虛擬化、軟件化、智能化的新型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式打破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全邊界，以“邊界防御”﹢“縱深防御”為主要特征的安全防御機制面臨失效風險。算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施能夠在設(shè)施、平臺及服務(wù)等方面全面融入?yún)^(qū)塊鏈、零信任及隱私計算等新型安全技術(shù)，推動數(shù)字設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、應(yīng)用設(shè)施安全架構(gòu)重構(gòu)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全從單點可控邁向全程可信，有效應(yīng)對新型網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)。

　　算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施成為新的戰(zhàn)略高地和價值藍海

　　從國家競爭的角度來看，發(fā)力融合多維感知、異構(gòu)計算、智能調(diào)度的算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)被各國視為布局新一輪國家競賽的重點方向。從ICT行業(yè)發(fā)展的角度來看，算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)成為搶占先發(fā)優(yōu)勢、打造產(chǎn)業(yè)合作的“價值藍?！薄?/p>

　　當前，全球?qū)λ憔W(wǎng)資源投資部署的重視程度空前。美國先后出臺《引領(lǐng)未來先進計算生態(tài)系統(tǒng)戰(zhàn)略計劃》《2021年美國創(chuàng)新與競爭法案》，推動構(gòu)建覆蓋政產(chǎn)學(xué)研的國家級算力體系和高速寬帶網(wǎng)絡(luò)，力保算網(wǎng)領(lǐng)域領(lǐng)先優(yōu)勢。歐洲由德國和法國聯(lián)合倡議牽頭，歐盟27國參與，共同建立符合歐盟數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的“歐洲云”基礎(chǔ)設(shè)施，以對抗中美領(lǐng)先優(yōu)勢。國際互聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)及電信運營商大力推進產(chǎn)業(yè)布局。2021年，谷歌宣布推出谷歌分布式云計算解決方案，使用自有網(wǎng)絡(luò)連接邊緣計算中心，提升客戶上云效率。2022年，AT&T宣布與微軟合作，將私有無線網(wǎng)絡(luò)升級為具有連接和服務(wù)功能的集成平臺，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供高端計算和圖形處理能力。

　　我國高度重視算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，“十四五”期間，率先提出“東數(shù)西算”工程，對全國范圍內(nèi)計算和網(wǎng)絡(luò)資源進行整體性配置優(yōu)化。2021年，多部委聯(lián)合發(fā)布《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》，工信部印發(fā)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021—2023年）》，明確提出“推動數(shù)據(jù)中心總體布局持續(xù)優(yōu)化，全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點、省內(nèi)數(shù)據(jù)中心、邊緣數(shù)據(jù)中心梯次布局”。2022年1月，國務(wù)院印發(fā)的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》明確提出“推進云網(wǎng)協(xié)同和算網(wǎng)融合發(fā)展、有序推進基礎(chǔ)設(shè)施智能升級”。

　　電信運營商全面擁抱這一發(fā)展機遇。國內(nèi)三大運營商先后發(fā)布多項戰(zhàn)略白皮書，以“算力網(wǎng)絡(luò)”為目標，自上而下明確了算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的部署方案。2021年，中國聯(lián)通研究院正式發(fā)布大灣區(qū)算力網(wǎng)絡(luò)行動計劃，并與廣東聯(lián)通、華為成立算力網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合創(chuàng)新實驗室。

　　國內(nèi)主要企業(yè)也加緊布局算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。云廠商加快推進算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的前瞻部署，加緊研制集計算、傳輸、存儲于一體的智能設(shè)備和解決方案。阿里云宣布投入2000億元用于建設(shè)新型數(shù)據(jù)中心集群，并持續(xù)加大芯片、服務(wù)器、交換機、網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的自研力度。華為正式發(fā)布深圳、武漢、西安、成都、北京、上海等21個城市共同構(gòu)成的“人工智能算力網(wǎng)絡(luò)”。

　　加快建設(shè)算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施助力數(shù)字經(jīng)濟健康發(fā)展

　　作為一個新的方向，算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施面臨產(chǎn)業(yè)生態(tài)龐大復(fù)雜、產(chǎn)業(yè)鏈條延展交錯、產(chǎn)品方案碎片多元等一系列挑戰(zhàn)，亟須整合各方力量，形成合力。未來推動算力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，應(yīng)從以下幾個方面發(fā)力：

　　第一，做好算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的政策體系布局。聚焦算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的總體布局及產(chǎn)業(yè)規(guī)范發(fā)展，從技術(shù)研究、標準研制、商業(yè)模式、設(shè)施升級、平臺建設(shè)五個維度形成算網(wǎng)融合發(fā)展指導(dǎo)意見，制定切實可行的發(fā)展規(guī)劃和路徑圖。第二，鼓勵垂直行業(yè)加快試點示范的部署。綜合政產(chǎn)學(xué)研用各方力量，聚焦政府、教育、醫(yī)療、交通、零售及工業(yè)制造等典型場景，加快開展算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的培育和試點部署，形成一批有影響力的示范標桿。第三，構(gòu)建服務(wù)于產(chǎn)業(yè)的良性生態(tài)閉環(huán)。著力打造集技術(shù)驗證與應(yīng)用創(chuàng)新于一體的統(tǒng)一開放平臺，以算網(wǎng)設(shè)施成熟度模型為抓手，加速開展標準制定前期的符合性試驗、測試評估，加速標準落地實施和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用推廣，促進算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)創(chuàng)新。

責任編輯：藺弦弦