算力時代網(wǎng)絡運力研究報告（2022）

來源：中國信息通信研究院時間：2022-10-13 15:07:20 作者：

　　數(shù)據(jù)、算力和算法已經(jīng)成為數(shù)字經(jīng)濟涉及生產(chǎn)資料、生產(chǎn)力和生產(chǎn)關系的三大核心生產(chǎn)要素。作為發(fā)揮數(shù)據(jù)生產(chǎn)要素價值的關鍵驅(qū)動力，算力對經(jīng)濟增長的拉動具有長期性和倍增效應。根據(jù)《2021-2022全球算力指數(shù)報告》，計算力指數(shù)平均每提高1點，數(shù)字經(jīng)濟和GDP將分別增長3.5‰和1.8‰，數(shù)字經(jīng)濟已逐步進入以算力為核心生產(chǎn)力的新階段。

　　近日，中國信息通信研究院正式發(fā)布《算力時代網(wǎng)絡運力研究報告（2022）》。本研究報告從網(wǎng)絡運力現(xiàn)狀、算力時代所面臨的主要需求和挑戰(zhàn)等出發(fā)，提出面向算力時代的高品質(zhì)網(wǎng)絡運力七大關鍵特征，即光纜層高通達、大容量全光底座、IP和光協(xié)同、多層次確定性承載、多維算力感知和路由、智能化管控運維、高安全算力承載等。建議產(chǎn)業(yè)各相關方在政策支持、技術研究、產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)業(yè)應用及質(zhì)量監(jiān)測等方面通力協(xié)作，共同推動算力時代的網(wǎng)絡運力發(fā)展演進，助力我國數(shù)字經(jīng)濟持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。

　　算力時代運力筑基作用凸顯

　　數(shù)字經(jīng)濟時代，數(shù)字經(jīng)濟最核心的競爭力是以數(shù)字為要素的，而數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡性能的要求提了很高的需求。目前從算力的供給側來看，整體網(wǎng)絡都是在不斷地往前發(fā)展。

　　第一、算力時代業(yè)務需求增長強勁，支撐數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模發(fā)展。

　　數(shù)字經(jīng)濟已進入以算力為核心生產(chǎn)力的新階段算力對經(jīng)濟增長拉動具有長期性和倍增效應。消費/產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新業(yè)態(tài)和新模式競相發(fā)展催生泛在計算及算力協(xié)同需求。

　　第二、多級算力供給體系在加速形成。

　　首先是，國家政策與產(chǎn)業(yè)應用助推多層次算力供給體系。國家政策層面多部委聯(lián)合發(fā)文，引導建立多層次、體系化算力供給體系。

　　其次，跨東西部多省市的算力資源布局已初步完成。逐步形成泛在、多層次和體系化的算力供給體系，算力應用向各類行業(yè)用戶和廣大消費者延伸。

　　與此同時，多級算力中心體系也在形成，例如：西部算力中心集群，各個省市的算力中心以及本地互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。

　　第三、網(wǎng)絡運力服務能力大幅提升，筑基作用凸顯。

　　可靠網(wǎng)絡運力成為基礎，算力的供給和使用，數(shù)據(jù)的采集、處理和使用，用戶服務的申請、獲取和使用離不開可靠運力；高效組織調(diào)度的網(wǎng)絡運力承載底座，連接用戶、應用、數(shù)據(jù)和算力，將云、邊、端各層面的計算資源高效組織和調(diào)度。

　　第四、網(wǎng)絡規(guī)模和技術持續(xù)演進，運力發(fā)展呈現(xiàn)新特征。

　　網(wǎng)絡規(guī)模和應用穩(wěn)步提升：光纜網(wǎng)絡建設平穩(wěn)推進。國光纜線路總長度達到5488萬公里，其中接入網(wǎng)光纜長度占比達63.8%；網(wǎng)絡技術持續(xù)演進；業(yè)界逐步推出面向算力的運力網(wǎng)絡規(guī)劃。

　　網(wǎng)絡架構持續(xù)扁平化：運營商內(nèi)網(wǎng)絡架構持續(xù)扁平化；網(wǎng)間互通進一步扁平化；云數(shù)據(jù)中心間扁平化的多云互聯(lián)趨勢明顯。

　　網(wǎng)絡資源可控性逐步增強：開放的管控接口，提升業(yè)務調(diào)度的便捷性和響應速度；AI技術在網(wǎng)絡運力中的應用逐步加速。

　　適應算力時代發(fā)展需求，構建高品質(zhì)運力底座

　　算力時代新能網(wǎng)絡運力需求，從未來適應算力時代網(wǎng)絡來看，從光纜層到轉發(fā)面跨三層的網(wǎng)絡安全等方面，都是未來運力網(wǎng)絡要考慮的幾大因素。

　　例如：在網(wǎng)絡層面，主要是管控層推動提升算網(wǎng)資源協(xié)同調(diào)度、基于AI+大數(shù)據(jù)分析預測的智能化運維能力等；轉發(fā)層加速運力網(wǎng)核心技術創(chuàng)新和升級演進；強化全光底座傳送、IP+光協(xié)同、確定性承載、多維算力資源感知和路由等能力；光纖光纜層：結合算力應用模式優(yōu)化物理直達路由資源布局。

　　這主要體現(xiàn)在六個方面：

　　一、優(yōu)化光纜網(wǎng)絡高通達拓撲，構建低時延高可靠基礎設施。

　　1.優(yōu)化光纜網(wǎng)拓撲結構增加算力節(jié)點間的連通度：優(yōu)化完善國家樞紐節(jié)點之間的直達路由光纜；同步建設區(qū)域內(nèi)重要城市間的直達光纜。

　　2.探索新型光纖應用適應算力應用數(shù)據(jù)量迅猛增長：G.654E超低損光纖逐步進入工程化應用階段，東數(shù)西算等工程將加快推動G.654E光纖在省際干線的部署；多芯光纖（MCF）、少模光纖（FMF）和空芯光纖這樣的超大容量、低時延等特性的新型光纖技術研究和驗證，整體尚處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，有待多方持續(xù)推動發(fā)展。

　　二、持續(xù)構建低時延大容量全光底座，助力綠色低碳發(fā)展。

　　1.全光互聯(lián)提供低時延、大帶寬和廣覆蓋。

　　城域網(wǎng)層面實現(xiàn)業(yè)務多顆粒靈活接入和硬切片帶寬保障；骨干網(wǎng)層面構建大容量、波長顆粒靈活調(diào)度全光網(wǎng)；構建以算力樞紐等為中心的多層次時延圈。

　　2.全光底座打造綠色網(wǎng)絡運力。

　　芯片和模塊等基礎單元方面進一步提升電域芯片工藝制程、光電模塊集成度；推進光子集成基于硅光的光電合封等模塊技術發(fā)展。

　　三、多層次技術確定性，實現(xiàn)運力高質(zhì)量承載。

　　骨干層面：LO~L1層OTN/ROADM/OXC光電協(xié)同組網(wǎng)打造光層確定性；城域網(wǎng)和接入網(wǎng)層面引入L1~L3的MTN/SPN、確定性IP和差異化的服務質(zhì)量控；IP網(wǎng)絡層面SR/SRv6技術實現(xiàn)確定性的路由，周期性的隊列調(diào)度技術，實現(xiàn)SLA性能的確定性。

　　四、強化IP和光多維協(xié)同聯(lián)動及多維算力資源感知和路由。

　　IP和光協(xié)同控制，支撐端到端敏捷開通；異構資源納管實現(xiàn)泛在孫阿莉資源感知；發(fā)展CFN技術推進算力路由實現(xiàn)。

　　五、提升網(wǎng)絡資源智能管控，提升運力服務運維水平。

　　端到端跨域管控實現(xiàn)業(yè)務快速接入和服務提供；算網(wǎng)協(xié)同機制支撐算力和網(wǎng)絡資源協(xié)同編排；借助AI和大數(shù)據(jù)分析，提升運力網(wǎng)絡自智化。

　　六、完善運力多層安全防護體系，提供高安全保障。

　　采用網(wǎng)絡切片、管道加密等提升光網(wǎng)絡安全；基于IPv6+技術增強IP網(wǎng)絡內(nèi)生安全；提升管控系統(tǒng)DCN安全；借助光纖信號異常智能化監(jiān)測加固光纖光纜層安全。

　　面向算力時代的網(wǎng)絡運力技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

　　面向算力時代的網(wǎng)絡運力技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，敖立建議產(chǎn)業(yè)各方在網(wǎng)絡統(tǒng)籌規(guī)劃、技術創(chuàng)新攻關、產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展、質(zhì)量監(jiān)測評估等協(xié)同推進構建面向算力靈活調(diào)度、資源差異化調(diào)配、數(shù)據(jù)安全可靠的高質(zhì)量網(wǎng)絡運力。

　　第一、加強運力網(wǎng)絡統(tǒng)籌規(guī)劃

　　完善配套產(chǎn)業(yè)體系，夯實數(shù)字經(jīng)濟基礎底座，引導運力技術產(chǎn)業(yè)持續(xù)向綠色低碳、健康集約方向發(fā)展。

　　“特別是不同的算力樞紐之間的統(tǒng)籌規(guī)劃需要運力網(wǎng)絡的整個支撐，這是一個復雜的問題，算力的多元化對整個網(wǎng)絡提出了很高的要求?！?/p>

　　第二、加強關鍵技術研發(fā)

　　聚焦架構演進、全光底座構建、確定性承載、IP+光、智能管控、一體化調(diào)度、安全體系等技術。

　　而新一代網(wǎng)絡運力技術發(fā)展方向正是：全光低時延、IP+光協(xié)同、確定性可靠承載、多維協(xié)同感知、網(wǎng)絡自智運維以及綠色節(jié)能降耗。

　　第三，推動產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展

　　構建算力時代運力技術創(chuàng)新應用公共服務平臺培育孵化面向算力服務的典型運力網(wǎng)絡新應用。

　　第四，構建服務監(jiān)測體系

　　加快構建網(wǎng)絡運力的多維度評估指標體系，構建全國性和區(qū)域性的網(wǎng)絡運力服務質(zhì)量監(jiān)測體系。

具體內(nèi)容如下