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运力强则算力强 全光网络如何夯实运力底座​

郭涛 2022-08-08 阅读: 4,627 次

这是一个“看算力”的时代!算力兴,则产业兴;算力强,则数字经济强!

“十四五”规划纲要中明确指出,“要加快构建全国一体化大数据中心体系,强化算力智能调度,建设若干国家级枢纽节点和大数据中心集群”。这无疑为未来五年我国算力产业的发展指明了方向。

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算得好还要传得稳

从“2022中国算力大会”上获悉,当前,我国算力基础设施建设稳步推进,在建设全球最大5G网络和千兆接入网络的基础之上,正加快布局建设智能绿色的算力基础设施。统计数据显示,截至2022年6月底,我国在用数据中心机架总规模已超过590万标准机架,平均上架率超过55%,服务器规模约2000万台,存储容量达到900EB,算力总规模超过150EFlops,位居全球第二。

在数字经济时代,数据是生产资料,算力是生产力,它们成了推动数字经济高质量发展的重要引擎。中国信息通信研究院发布的《中国数字经济发展报告(2022年)》显示,2021年中国数字经济规模达到45.5万亿元,占GDP比重为39.8%;预计到2025年,数字经济占GDP比重或将高达60%。作为数字经济蓬勃发展的“底座”,数据、计算、网络要协同一致。就像华为光传送领域总裁周军所说,算力是核心、存力是基石、运力是纽带,只有数据“存得好”、计算“算得快”、网络“传得稳”,才能不断夯实数字基础设施,助力数字经济腾飞。

新基建的加码、“东数西算”工程的启动、“双碳”目标的推动,从客观上加速了我国在算力基础设施层面的布局与深化。国家也从战略、政策、顶层设计等方面,大力推进我国算力网络和千兆光网的发展。工信部的数据显示,截至2022年6月底,我国所有地级市已全面建成光网城市,千兆光纤用户数突破6100万户,并且启动建设了多条“东数西算”干线光缆。算力基础设施的发展不仅需要多样化的算力基础设施实现数据处理,同时也需要高带宽、低时延、高可靠的传输网络,让算力真正流动起来。

“光网筑基,算网融合”已成为算力时代大势所趋。

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算网融合 为算力提供确定性运力

我们正步入算力消费时代。有专家预测,未来很可能会出现类似电力插座一样的“算力插座”,用户只需付费就可以像使用电力一样轻松享用无处不在的算力服务。这不仅需要“电厂”,也就是数据中心,更需要“电网”,也就是传输算力的网络。

我国已经拥有了全球第二的算力规模,那么让强大的算力充分发挥其作用和价值,是否还会遇到瓶颈?可能很多人首先会想到与算力相对应的运力,即网络传输能力。在“2022中国算力大会”上发布的《中国运力白皮书》显示,在运力指数方面,我国各省市区运力发展差异较大,东部和中部地区运力指数高于西部地区;从整体上看,还要在网络质量和基础网络条件等方面不断加强。

从最大程度地发挥算力作用的角度,对网络提出了哪些特别需求呢?华为光传送领域总裁周军概括了以下几个方面的问题和挑战。

首先,算力的应用已经无处不在,成为支撑各行各业数字化转型的基石。为了保证算力的稳定、高品质输出,网络就要从过去的“尽力而为”的不确定,提升到提供确定性的体验。从整体上看,若想实现这一点,就必须实现“算-网”的深度融合与协同一致。

其次,也是一个老生常谈的问题,就是带宽问题。这是算力对网络最核心、最基本的诉求。现在,一部科幻大片要放到云端完成渲染,上传的原始数据超过100TB,而大型气象站每天向超算中心传输的数据量就达到了100TB。假如没有越高的带宽,对于上述这些应用来说简直是寸步难行。

再次,低时延对于算力网络来说也是“刚性需求”。当医疗影像系统上云时,必须确保GB级的CT影像在毫秒内上传到云端,使得医生可以“阅片秒开”,这样才能提升接诊效率。同样地,在线教育、VR娱乐以及各种实时交互应用,都对时延十分敏感,交互时延小于10毫秒似乎已经成了“行标”。

最后,高可靠性是“底线”。在工业场景中,工业互联网倡导实施的“人-机-物”全面互联,必须使用一张永远在线的网络,以确保企业生产的连续性。有统计数据表明,假如一天之中网络发生10分钟的中断,就会带来整整一周的损失。保证99.999%以上的网络高可靠势在必行。

对症才能下药。面对算力网络存在的问题,高品质的算力网络是指多样化算力、确定性运力和数据存力的融合,其中对运力网络的确定性体现在大带宽、低时延、高可靠等能力。因此,华为提出,以Fiber to Everywhere,OTN to EverySite为目标,打造一张全光品质运力网络,为算力提供确定性运力,让算力无处不在、无时不在。

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“五位一体”全光品质运力网络

算力触手可及

“作为一个普通消费者,我曾体验过VR眼镜。但是很遗憾,只戴了十分钟就已经头晕得受不了。我也和电视台人的聊过,现在虽然有8K的视频节目,但是因为网络和终端设备不给力,所以还不能让8K视频走进千家万户。”周军用自己切身的体会道出了网络面临的大带宽、低延时之痛。

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华为光传送领域总裁周军在2022中国算力大会·品质运力网络分论坛发言

实际上为解决应用中的问题,包括运营商、以华为为代表的设备厂商等正努力打造高品质、确定性的网络。比如,中国联通基于其全光底座架构,在城市内将光锚点升级为算力锚点,构建了城市内1毫秒时延圈,为用户提供高品质运力保障。再比如,中国移动围绕全光高速互联、灵活光电联动与智能网络调度,打造出新一代基于OXC的光电联动型全光网架构,助力算力“一点接入、即取即用、东西横贯、绿色节能”。

华为依靠深厚的光网络技术积累与前瞻性的洞察,提出了全光品质运力网络解决方案,其中包括全光锚点、全光终端、全光调度、全光网关和运力地图五大方面创新,向下可联接企业与家庭,向上可支撑算力与云,从而让算力服务触手可及、随用随取。

在数字世界中,网络就是高速公路,而全光锚点就像是运力网络的“高速路口”,能够让企业和家庭随时随地享受到“品质入算”。全光锚点要不断下沉到边缘,让OTN无站不达,将企业覆盖范围拉近到数百米,打造1毫秒接入圈,并通过OTN网络向上联接到算力节点,让算力服务真正实现“一点接入、触手可及。

在本次算力大会上,山东省率先发布了《山东一体化算力网络建设行动方案(2022-2025年)》,明确提出重点场所算力网络OTN通达率在2025年将达到100%。通过华为全光锚点可以向企业和家庭用户提供多样化的接入方式,并提供端到端的OSU弹性硬管道能力,带宽从2M到100G无损可调,充分满足了各种差异化的诉求。

假如没有全光终端对全场景的覆盖,对企业和家庭用户来说,又谈何“算力触手可及”呢?建设全光网络,最终的目的还是希望用户在算力的使用上能够更便捷、普惠。华为全光品质运力网络通过OTN下沉到OLT站点,提供4种场景的算力接入方式:像金融行业这样的大型企业,可以通过OTN光终端提供的独享管道,提升品质体验,而双上行的保护则可以进一步提升安全性与可靠性;中小企业则可以获得低成本、快速开通的专线联接;小微企业通过FTTR可实现企业真千兆覆盖,实现高质量、易维护的网络接入;100%全屋真千兆、20毫秒无缝漫游、绿色上网管理与APP自助服务等则满足了家庭用户随时随地娱乐、在线教育等需求。

带宽与时延是彰显网络核心性能的最关键指标。华为全光调度通过400G和Super C/Super L技术,能够打造全光锚点到算力节点以及算力节点间的超高速互联。具体来看,华为400G方案采用业界领先的oDSP算法,在同等距离情况下可将容量提升40%,在同等容量的情况下可将距离延长20%,从而更好地满足运力网络大容量、长距离传输的诉求。另外,华为将OXC与OTN全光调度技术相结合,进一步缩短了用户接入到算力中心的时延。比如,华为推出的业界首个Blade OXC方案,能够覆盖从全光锚点到算力中心的所有场景,将用户到算力中心的时延降至最低。

全光网关“人如其名”,是运力网络与算力节点之间的“关口”,通过它能够建立起算力与网络之间超高速、高可靠的连接,实现算网无缝融合。华为全光锚点将业务映射到OSU管道,通过OSU的灵活联接,将业务运送到对应算力中心的全光网关,而全光网关则联接到算力集群的不同算力资源,再通过“算网大脑”,实现用户到算力之间OSU管道的自动建立和按需提速。智慧制造中的工业质检对时延要求极高,就是通过全光网关关联到算力集群的工业算力节点,从而实现了多种业务灵活访问不同算力节点。

运力地图以数字化的方式,全景式地展现了带宽、时延、可靠性、能耗、利用率等运力资源,与上层“算网大脑”高效配合,能够帮助运营商实现算与网的一体化管控和一体化编排,同时支持不同维度的可视化展现。华为运力地图采用多因子均衡算法,可根据用户配置偏好和业务SLA要求匹配最合适的算力节点,推荐最优的连接管道。

华为凭借其“五位一体”的全光品质运力网络解决方案,帮助运营商建设了广覆盖的政企OTN专网,其高可靠、低时延、智管控等优异品质获得了行业客户的高度认可。周军建议说:“运营商可以OTN政企专网为基础,全面建设‘一省一全光品质运力网络’,以确定性运力加速DICT(数据、信息、通信融合业务)业务的增长,抢占算力时代的先机。”

郭涛
以“云”为基,以“数”为魂,以“智”为道,新IT,新经济。

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