韋樂平:雲網融合與算力網路

網路通訊頻道發表於2022-09-27

9月26日,以“雲網智聯,築數字經濟之基”為主題的2022中國雲網智聯大會在北京隆重開幕。本屆大會旨在面向雲網融合和網路智慧化演進趨勢,搭建一個國際性的技術交流平臺,吸引來自運營商、網際網路服務商、裝置商、國際組織、科研機構的專家學者齊聚一堂,共商雲網融合產業的新藍圖。

會上,工信部科技委常務副主任、中國電信集團科技委主任韋樂平發表了題為《電信業的轉型與雲網智聯》主題演講,他認為,“電信業成為技術創新驅動的基礎行業,以移動和光網為代表的電信技術基本10年左右為一代在持續快速升級換代,無任何其他基礎設施行業可比。”

▲工信部科技委常務副主任、中國電信集團科技委主任韋樂平

一、全球電信業轉型的成果和基本教訓

電信網成為網際網路和雲端計算蓬勃發展的基礎平臺,沒有高速泛在、不斷演進的電信網支撐,兩者均不可能存活。

電信業具有強大的與時俱進能力,以網際網路服務供應商(ISP)身份吸納了IP技術衝擊,將其轉變成為電信網的IP承載層;又以雲網融合服務供應商身份吸納了雲技術衝擊,將其轉變成為新型資訊基礎設施的關鍵要素併成為核心特徵。

電信技術的發展依然活力不竭,5G/6G、全光網、產業物聯網、SDN/NFV、AI、雲網融合/算力網等技術層出不窮。

全球電信業22年轉型的實踐證明,任何脫離網路連線的新業務/新應用/新產品/新模式均成效甚微,投入產出不理想。作為運營商轉型的急先鋒AT&T,嘗試了傳媒、雲和2B均未成功,退回網路連線主場,雲等其他業務靠合作,乃至核心網都放棄了。

運營商唯有依託不斷演進的高速泛在的網路連線,同時理性學習借鑑網際網路和雲公司思維所開發的新技術/新業務/新應用/新產品/新模式才可能是自己的菜,東施效顰難以奏效。

植根於網路連線,並能有效吸納雲、大資料和AI等新技術後所形成的連線+服務,或稱連線即服務(CaaS)是運營商轉型的正確路徑,而云網融合正是這類轉型服務的基本形態和核心特徵。

二、運營商轉型的方向:連線+

TMF定義的寬泛內涵:能夠滿足不同應用和使用者的特殊需求提供的連線/IP解決方案即CaaS,又稱連線+業務。

連線+使能2B市場。據GSMA統計,運營商2C市場開始萎縮,2B市場開始緩慢增長。2019年,2B市場68-80%依然來自傳統語音和資料連線業務,且日益低值化。據CTC統計,全部收入的接近90%依然是連線型業務,2B市場的大多數收入也依然是連線型業務。

TMF調查結果顯示,即便使2B使用者的連線業務和增值業務(高安全、高可用、頻寬保障、時延最佳、路由優先等)的訂購、提供和收費變得簡單快捷,多數使用者會願意多付錢,這就是未來的價值高地。麥肯錫表示,先進連線業務有可能將全球GDP從$1.2T提升至2030年的$2T。

連線+的關鍵是發掘新資源

  • 傳統資源:挖掘的差不多了,除空間資源外,潛力有限。

  • 資料資源:谷歌和百度的成功挖掘,運營商海量資料利用率?

  • 算力資源:成為新生產力,但將遭遇瓶頸(工藝、成本、能耗)。

  • 第三代AI:結合一二代AI的第三代AI,有望更好的發掘新資源。

▲連線+是否是增長機遇?

三、雲網融合的發展大勢

電信運營商以網為主,到多種形態的雲網融合。AT&T和VZ等國際運營商多放棄自有云,改為與雲公司合作提供雲服務,退而專注提供泛在敏捷的連線服務。中國運營商均有自有云,專注雲網融合或算力服務。

網際網路公司以云為主,到多種形態的雲網融合。AWS和Azure等國際雲服務商紛紛佈局5G核心網,結合輕量5G核心網與雲優勢,進入電信行業。阿里雲、騰訊雲等則推出SD-WAN等Overlay網路服務,提供企業入雲和廣域分支互聯服務。

ICT廠商從提供雲網裝置到進入雲服務運營市場。華為從雲網製造業全面進入雲和2B服務市場。新華三、浪潮等均推出行業雲服務,落地政務雲等。

幾十年來,運營商一直依靠一代一代不斷更新硬體黑盒裝置為中心的發展路徑。面對在家辦公、網課、2B應用等一系列全新應用,這種繫結於大量黑盒子的網路已無法快速應對外界的變化和需求。

多年探索表明,網路深度轉型最明確的方向首先就是雲化!

藉助雲的開放性及其強大生態,使技術、功能、業務、應用、產品和模式的創新變得更快、更豐富、更新穎。

藉助雲化,封閉剛性的網路才能實現網路和網元功能的軟體化、虛擬化、雲化和服務化轉型,最終實現彈性資源分配、敏捷靈活組網、自動智慧執行的目標。實質上代表了產業由封閉轉向開放、硬體軟體化、軟體服務化、服務運營化、運營集中化的發展大勢。

雲網融合成為網路深度轉型的自然選擇。有望降低雲網整體擁有成本(TCO),擁有無處不達的龐大網路和大量DC,可以有效整合昂貴的頻寬、計算、儲存等ICT資源和機房機架等物理資源,降低整體成本。

有望提供更高服務質量,同時擁有網路和IT資源控制權,可以有效分配各種資源,雲網的可用性、實時性、安全性、時延和抖動效能應該更好。

有望提供更嚴格的端到端SLA,同時擁有云網資源控制權,才有可能提供更嚴格的端到端SLA。

有望創新服務形態,同時擁有云網資源控制權,有望提供更高質量的服務保障和創新的服務形態和技術形態,諸如雲網切片等。

四、“東數西算”與算力網路

東西部能源資源與算力資源分佈的失衡。我國能源資源(煤、水、太陽、風)主要分佈在中西部地區,但算力需求較低,能耗指標較寬鬆。東部五省集中了全國70%的算力需求,但能源資源匱乏,能耗管控指標壓力很大。

我國資料中心的規模已達500多萬機架,年增速55%。我國資料中心的耗電已高達全社會用電的2.5%,增長很快。

“東數西算”成為資源優勢互補的合理佈局。光纜的資料傳輸成本遠遠低於電力傳輸的成本。將算力的非實時部分和冷資料(約80%)分配給中西部來承擔,即“東數西存”,可大幅減少“西電東輸”和“西氣東送”成本。

在資料中心方面,全面佈局、規模領先。2+4+31+X,共700多個資料中心,佈局正逐漸向中西部傾斜。48.7萬機架,規模領先,且實現“中心叢集+淺邊緣+深邊緣”層次化低碳算力佈局。6月底算力規模已經達3.1EFLOPS,一城一池已覆蓋160個城市。

在網路方面,一跳直達、業界最優。一二幹融合的ROADM網和扁平化的IP骨幹網。全國八大算力樞紐節點實現光傳輸和IP層基本直達,時延最低。32萬公里四區六軸八樞紐光纜網大動脈,總容量620T,秒級優先波長恢復,形成高速低碳高可靠全光網。

在雲方面,自主研發,安全可控。全棧技術自研天翼雲,自主可控新一代雲平臺,Cloud OS 4.0及雲伺服器作業系統CTyunOS、分散式資料庫TeleDB。CTWingOS,分散式物聯網作業系統。新一代雲網運營系統,統管雲網資源。

摩爾定律正趨近尾聲,導致電子器件算力增速減緩和受限。蠻力計算帶來的成本和能耗代價難以為繼,需要高效儲存和智慧演算法的配合和協同發展,同時也催化第三代AI的發展。

全國資料中心機櫃上架率約50%,西部地區僅為40%,投資利用率不高。重建設,輕使用;重硬體,輕軟體;重算力,輕儲存。目前,東西向幹線流量佔比僅10%,按照現有規劃,東西向流量將會增加,但不會發生突變,全國流量格局不會發生大變。

“東數西算”規劃能節電約120億度,佔全國0.15%和“西電東輸 ”的0.6%,節電效果不宜誇大,需更多原創技術創新。現有“東數西算”是能源和ICT資源的靜態重配,主要解決東西部資源部署失衡,尚不是ICT資源可動態調配的算力網路。

五、雲網融合與算力網路

電力/IT資源聯網後,再提供電力/IT資源的效率明顯優於孤立電廠/單個IT資源池提供服務的方式。

算力聯網(Networking)的必要性在於分散孤立的單節點算力資源是有限的,若能靈活利用其它節點算力資源來彌補本地資源不足,即算力聯網,其效率和能力顯然最佳。

邊緣成為算力聯網的關鍵。DC受電力制約,終端受電池制約,算力增長空間都受限,兩者間的廣闊網路邊緣將成為最大算力資源池。

算力分配最優將成為IP選路的重要準則之一。現有選路準則是最短路徑或最安全路徑,算力最優也將是準則之一,雲、網、邊、端高效協同是提升算力聯網效率的必由之路。

算力網路具備商業模式挑戰和技術挑戰。

雲商(47%):正如現在的網路流量排程模式一樣,其算力資源主要靠自己調配,不會讓運營商來調配。政府、金融、製造(24%),電信業(8%):出於安全,這些行業的算力資源均不可能讓他人來調配。多元異構算力的度量標準化和交易規則難度巨大。

AI大模型的算力需求超過摩爾定律增速(萬億引數,10TB級規模);AI大模型的算力激增帶來碳排放激增的挑戰(節制+應對);基於摩爾定律的算力增長空間開始受限(1nm是技術經濟極限?);算力選路,若以算力分配最佳為首選路由準則,則路徑有可能很長 ,時延效能不能保證。

從算力驅動AI邁向第三代AI。

演算法:加拿大三人幫奠定的基本演算法已成熟,各類應用演算法層出不窮。

算力:XPU、FPGA、ASIC等硬體技術的發展大幅提升了計算能力,但摩爾定律趨近尾聲,發展空間受限。

資料:大資料的發展和社會數字化程度提高,提供了海量資料來源,但資料的質量和利用率。

知識:靠蠻力計算解決黑盒方式的成本和功耗代價太高,知識的融入是必然的出路。

▲ICT基礎資源關係的三個視角

ICT的三大基礎資源分別是網路、計算、儲存。

算力是新型資訊基礎設施的核心要素之一,基於摩爾定律的晶片技術的快速發展是近些年來算力快速提升的主要驅動力(工藝、功耗和成本已使其趨近尾聲)。

有了強大的算力,才使知識驅動的第一代人工智慧邁入資料驅動的第二代人工智慧,並帶來算力聯網的需求。

演算法、儲存和資料是同等重要的核心要素。只有依託高效智慧演算法,算力才不會成為低效率和高耗能的蠻力。只有依託高效能低功耗儲存,算力才能發揮自身的計算效率。只有依託可靠的海量資料,算力才有用武之地。

能夠全面涵蓋算力、演算法、儲存、資料以及網路的全要素資源的雲網融合,才是新型資訊基礎設施的核心特徵。

2030年代的電信網願景是“全光網2.0、6G行動通訊、雲網融合、隨願網路、第三代AI。”

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