東數西算,網路為先

naojiti發表於2022-03-22

這個春天,“東數西算”毫無疑問是中國科技界的第一熱詞。

2月17日,國家發展改革委、中央網信辦、工業和資訊化部、國家能源局聯合印發通知,同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏8地啟動建設國家算力樞紐節點,並規劃了10個國家資料中心叢集,這標誌著中國正式全面啟動“東數西算”工程。隨之而來的,是各界對東數西算工程的詳細討論與價值推演。

尤其在今年兩會中,各界代表、委員紛紛面對東數西算工程發聲建言。東數西算正在從一個趨勢與方向,逐步變為具有系統化可行性的國家工程。比如我們注意到,面對如何將西部地區的空間優勢、可再生資源優勢與東部地區的計算需求結合,兩會中呈現出了多方面的觀點與建議。這些討論並不僅僅侷限於計算基礎設施和資料中心建設,還涉及到儲存、智慧化、綠色環保,以及數字經濟等方方面面。

其中尤其值得關注的,是兩會中有非常多關於東數西算背景下網路建設的建議。網路強國戰略是當今中國的重要發展契機,如何“以網路強東數西算”也是一道時代的考題。就像曾經中國有個共識,叫做要想富先修路。如今想讓東數西算成功,也需要優先考慮網路的升級與適配。

為什麼東數西算需要優先考慮網路建設?

中國的網路基礎設施、宏觀佈局如何與東數西算結合?

IPv6+的歷史性機遇,又會給東數西算帶來什麼?

這些問題的答案可以總結成一句話:東數西算,IP為橋。

從兩會熱議,看東數西算不止於“算”

東數西算絕不僅僅是算力供給增強與資料中心最佳化,而且是今年兩會中廣泛凝結而成的共識。事實上,大型企業、科研機構將計算中心佈置到距離較遠、自然環境優勢較為明顯的地區,已經擁有了成熟的產業經驗。這個過程的重點任務並不僅僅在於“算”,還有如何將資料的計算與存取能力進行長距離、高質量運輸,以及一系列相關工程。

從美國大型網際網路、雲端計算企業的發展經驗看,優質的網路基礎設施與網路環境是實現大規模計算排程的前提。而中國的東數西算工程,則更加強調國家資料中心叢集與產業經濟、區域發展的結合性,這也導致東數西算的網路需求將更加複雜、嚴苛。

已經有很多代表、委員注意到了東數西算工程中網路架構的重要性,以及網路建設對各行業的普遍帶動作用。全國人大代表、河南移動總經理楊劍宇就建議:“最佳化東數西算網路結構,實施東、中、西部區域梯次佈局,在中部增加算力網路國家樞紐節點。”楊劍宇認為,在中部部署算力網路國家樞紐節點,可以有力支撐中部地區數字經濟高質量發展。中部地區算力網路國家樞紐節點可高效支撐本區域工業網際網路、金融證券、災害預警、遠端醫療、無人駕駛等抵近一線、高頻實時互動型業務熱資料的就近存算需要,並以資訊化帶動本地傳統支柱產業如製造業、農業、服務業積極擁抱企業上雲。

可以說,網路結構最佳化是打造算力網路國家樞紐節點的先決條件,也是接下來一系列產業價值的開端與初始。

全國人大代表、廣東移動董事長兼總經理魏分享了廣東移動的經驗,透過持續深入貫徹國家“新基建”部署,加快構建品質一流的5G網路,廣東移動打造了“連線+算力+能力”新型資訊服務體系,為建設網路強國、數字中國、智慧社會提供強有力的支撐。

連線是算力的前提條件,也是持續啟用東數西算多方位價值的基礎設施保障。

從兩會熱議東數西算背後的網路建設與網路結構最佳化,我們可以看到這樣一個問題:東數西算工程中,網路基礎設施究竟扮演著怎樣的角色?網路升級為什麼在一系列東數西算相關工程中具備優先性?

算力工程,為什麼需要網路為先?

對於東數西算工程來說,東部地區是算力的使用者,也就是下訂單的人;西部地區則是生產工廠,需要完成計算和儲存的訂單。那麼問題也就來了,在將東西部地區計算供需進行適配時,必須優先考慮的是兩地之間的交通情況。如果兩地之間的橋上通行車輛優先,那麼再多的訂單,再大的生產能力也無濟於事。

那麼東數西算工程,會考驗到現有的“網路交通”嗎?答案是肯定的。

從資料中心到千家萬戶,整個網路可以大致劃分為兩個部分。首先是算力配給網,負責東西部之間的資料傳輸,是東數西算的網路動脈;其次是算力生產網,負責資料中心內部的網路排程與伺服器連線。

在這個過程中,算力配給網的問題在於現有網路可能在時延、算力、頻寬等關鍵能力上都不足以支撐規模龐大的東數西算需求。尤其是對於時延要求苛刻,或者需要海量資料傳輸的重點業務來說,算力配給網路是業務上雲的關鍵要素,也是生產力的核心組成部分。

另一方面,東數西算發展過程中,會導致企業有大量長尾化、細分化的計算需求。這就必然會產生排程、管理以及商業計費上的高精度需求。甚至一家企業內部會出現多種網路業務多種計費方式的情況。這要求網路擁有更高精度的排程、隔離以及商業管理能力。

而在算力生產網方面,資料中心網路的最大挑戰是必須不斷挑戰網路精度的天花板。在資料中心中,大量計算單元並聯和協同會導致不同程度的網路丟包,從而導致整體計算效率下降。而在東數西算工程中,必然會出現規模龐大的計算單元組合,這也就給網路丟包率提出了極大挑戰。計算中心網路升級,也是東數西算良性發展的重要前提。

面對這些挑戰,東數西算應該如何搭建網路之橋?答案或許就藏在我們無比熟悉的IP地址中。

IP為橋:探尋東數西算的網路升級之路

IP網路是我們最熟悉的一種網路協議形式,其能夠實現高網路擴充套件,大規模異構網路互聯互通的特性,讓它成為千家萬戶進入網際網路時代的大門。

而在東數西算大局當前,對算力配給網、生產網提出系列挑戰的時候,我們可以看到IP網路在這個過程中可以發揮巨大的價值。

IP網路是數字化發展的基石,向下可以聯接數字化基礎設施,向上可以直接抵達應用層,是應用範圍最廣、產業共性最強的網路解決方案,這一點是其他網路解決方案難以替代的。尤其在目前階段,隨著IPv6的到來以及相關技術產品體系的成熟,IP網路的價值被進一步放大。原本IP地址分配不足,不確定性體驗等等問題都在消失,這就形成了IPv6+的技術體系價值與產業機遇。IPv6+既是IP網路的新生,也是中國網路強國戰略的走向成功的決定性因素。

目前來看,走向IPv6+可以幫助東數西算相關的網路基礎設施完成以下幾項關鍵升級:

1.擁抱確定性體驗。IPv6+可以在算力配給網中建立安全隔離環境,確保體驗的可管可視,並且可以支援靈活排程,多元化收費的商業環境。最終保障業務的確定性體驗,實現東數西算預想中的計算成本全面最佳化。

2.實現網路的彈性供需匹配。東數西算工程指向的是一種隨時獲得高質量算力,並且不造成算力浪費的全新計算環境。這就要求網路能力可以實現靈活的彈性供需,確保業務能夠實時發放。甚至未來計算網路形態應該根據算力需求進行智慧感知,實時引導算力資源進行合力分配,而這些都需要建立在IP網路的升級之上。

3.資料中心網路超寬無損。資料中心網路超寬無損是釋放資料中心價值,滿足東數西算預想的關鍵,而這也需要演算法和架構的創新和突破來進行滿足。未來,將有大量需要高效能運算的業務誕生,提前進行IP化和網路升級是保障計算產業升級的關鍵。

綜合來看,IP網路走入產業,走向東數西算,是目前網路建設中最可行、可信的一條通道。東數西算需要抓緊時間進行產業部署,在最廣泛範圍內建立產業共識。而這都是IP網路才能帶來的價值與效益。

東數西算,IP為橋,是我們在一系列相關討論下得出的必然結果,也是東數西算宏觀趨勢帶來的戰略機遇。

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