东数西算,网络为先

脑极体 2022-03-22

原标题:东数西算,网络为先

这个春天,“东数西算”毫无疑问是中国科技界的第一热词。

2月17日,国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发通知,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏8地启动建设国家算力枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群,这标志着中国正式全面启动“东数西算”工程。随之而来的,是各界对东数西算工程的详细讨论与价值推演。

尤其在今年两会中,各界代表、委员纷纷面对东数西算工程发声建言。东数西算正在从一个趋势与方向,逐步变为具有系统化可行性的国家工程。比如我们注意到,面对如何将西部地区的空间优势、可再生资源优势与东部地区的计算需求结合,两会中呈现出了多方面的观点与建议。这些讨论并不仅仅局限于计算基础设施和数据中心建设,还涉及到存储、智能化、绿色环保,以及数字经济等方方面面。

其中尤其值得关注的,是两会中有非常多关于东数西算背景下网络建设的建议。网络强国战略是当今中国的重要发展契机,如何“以网络强东数西算”也是一道时代考题。就像曾经中国有个共识,叫做要想富先修路。如今想让东数西算成功,也需要优先考虑网络的升级与适配。

为什么东数西算需要优先考虑网络建设?

中国的网络基础设施、宏观布局如何与东数西算结合?

IPv6+的历史性机遇,又会给东数西算带来什么?

这些问题的答案可以总结成一句话:东数西算,IP为桥。

从两会热议,看东数西算不止于“算”

东数西算绝不仅仅是算力供给增强与数据中心优化,而且是今年两会中广泛凝结而成的共识。事实上,大型企业、科研机构将计算中心布置到距离较远、自然环境优势较为明显的地区,已经拥有了成熟的产业经验。这个过程的重点任务并不仅仅在于“算”,还有如何将数据的计算与存取能力进行长距离、高质量运输,以及一系列相关工程。

从美国大型互联网、云计算企业的发展经验看,优质的网络基础设施与网络环境是实现大规模计算调度的前提。而中国的东数西算工程,则更加强调国家数据中心集群与产业经济、区域发展的结合性,这也导致东数西算的网络需求将更加复杂、严苛。

已经有很多代表、委员注意到了东数西算工程中网络架构的重要性,以及网络建设对各行业的普遍带动作用。全国人大代表、河南移动总经理杨剑宇就建议:“优化东数西算网络结构,实施东、中、西部区域梯次布局,在中部增加算力网络国家枢纽节点。”杨剑宇认为,在中部部署算力网络国家枢纽节点,可以有力支撑中部地区数字经济高质量发展。中部地区算力网络国家枢纽节点可高效支撑本区域工业互联网、金融证券、灾害预警、远程医疗、无人驾驶等抵近一线、高频实时交互型业务热数据的就近存算需要,并以信息化带动本地传统支柱产业如制造业、农业、服务业积极拥抱企业上云。

可以说,网络结构优化是打造算力网络国家枢纽节点的先决条件,也是接下来一系列产业价值的开端与初始。

全国人大代表、广东移动董事长兼总经理魏分享了广东移动的经验,通过持续深入贯彻国家“新基建”部署,加快构建品质一流的5G网络,广东移动打造了“连接+算力+能力”新型信息服务体系,为建设网络强国、数字中国、智慧社会提供强有力的支撑。

连接是算力的前提条件,也是持续激活东数西算多方位价值的基础设施保障。

从两会热议东数西算背后的网络建设与网络结构优化,我们可以看到这样一个问题:东数西算工程中,网络基础设施究竟扮演着怎样的角色?网络升级为什么在一系列东数西算相关工程中具备优先性?

算力工程,为什么需要网络为先?

对于东数西算工程来说,东部地区是算力的用户,也就是下订单的人;西部地区则是生产工厂,需要完成计算和存储的订单。那么问题也就来了,在将东西部地区计算供需进行适配时,必须优先考虑的是两地之间的交通情况。如果两地之间的桥上通行车辆优先,那么再多的订单,再大的生产能力也无济于事。

那么东数西算工程,会考验到现有的“网络交通”吗?答案是肯定的。

从数据中心到千家万户,整个网络可以大致划分为两个部分。首先是算力配给网,负责东西部之间的数据传输,是东数西算的网络动脉;其次是算力生产网,负责数据中心内部的网络调度与服务器连接。

在这个过程中,算力配给网的问题在于现有网络可能在时延、算力、带宽等关键能力上都不足以支撑规模庞大的东数西算需求。尤其是对于时延要求苛刻,或者需要海量数据传输的重点业务来说,算力配给网络是业务上云的关键要素,也是生产力的核心组成部分。

另一方面,东数西算发展过程中,会导致企业有大量长尾化、细分化的计算需求。这就必然会产生调度、管理以及商业计费上的高精度需求。甚至一家企业内部会出现多种网络业务多种计费方式的情况。这要求网络拥有更高精度的调度、隔离以及商业管理能力。

而在算力生产网方面,数据中心网络的最大挑战是必须不断挑战网络精度的天花板。在数据中心中,大量计算单元并联和协同会导致不同程度的网络丢包,从而导致整体计算效率下降。而在东数西算工程中,必然会出现规模庞大的计算单元组合,这也就给网络丢包率提出了极大挑战。计算中心网络升级,也是东数西算良性发展的重要前提。

面对这些挑战,东数西算应该如何搭建网络之桥?答案或许就藏在我们无比熟悉的IP地址中。

IP为桥:探寻东数西算的网络升级之路

IP网络是我们最熟悉的一种网络协议形式,其能够实现高网络扩展,大规模异构网络互联互通的特性,让它成为千家万户进入互联网时代的大门。

而在东数西算大局当前,对算力配给网、生产网提出系列挑战的时候,我们可以看到IP网络在这个过程中可以发挥巨大的价值。

IP网络是数字化发展的基石,向下可以联接数字化基础设施,向上可以直接抵达应用层,是应用范围最广、产业共性最强的网络解决方案,这一点是其他网络解决方案难以替代的。尤其在目前阶段,随着IPv6的到来以及相关技术产品体系的成熟,IP网络的价值被进一步放大。原本IP地址分配不足,不确定性体验等等问题都在消失,这就形成了IPv6+的技术体系价值与产业机遇。IPv6+既是IP网络的新生,也是中国网络强国战略的走向成功的决定性因素。

目前来看,走向IPv6+可以帮助东数西算相关的网络基础设施完成以下几项关键升级:

1.拥抱确定性体验。IPv6+可以在算力配给网中建立安全隔离环境,确保体验的可管可视,并且可以支持灵活调度,多元化收费的商业环境。最终保障业务的确定性体验,实现东数西算预想中的计算成本全面优化。

2.实现网络的弹性供需匹配。东数西算工程指向的是一种随时获得高质量算力,并且不造成算力浪费的全新计算环境。这就要求网络能力可以实现灵活的弹性供需,确保业务能够实时发放。甚至未来计算网络形态应该根据算力需求进行智能感知,实时引导算力资源进行合力分配,而这些都需要建立在IP网络的升级之上。

3.数据中心网络超宽无损。数据中心网络超宽无损是释放数据中心价值,满足东数西算预想的关键,而这也需要算法和架构的创新和突破来进行满足。未来,将有大量需要高性能计算的业务诞生,提前进行IP化和网络升级是保障计算产业升级的关键。

综合来看,IP网络走入产业,走向东数西算,是目前网络建设中最可行、可信的一条通道。东数西算需要抓紧时间进行产业部署,在最广泛范围内建立产业共识。而这都是IP网络才能带来的价值与效益。

东数西算,IP为桥,是我们在一系列相关讨论下得出的必然结果,也是东数西算宏观趋势带来的战略机遇。

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