- 電信科學
- 作者：中國移動通信有限公司研究院 段曉東，姚惠娟，付月霞，陸璐，孫滔
- 2021年11月16日 08:29
圖1 算力網絡階段發展路線
2.2 算力網絡技術體系
算力網絡需要從架構、協議、度量等方面協同演進，構建面向算網一體化的新型基礎網絡，如圖2所示。在架構層面上看，面對邊緣計算、異構計算、人工智能等新業務，未來算網融合架構需要在基礎設施即服務（IaaS）資源層編排的基礎上，研究向平臺即服務（PaaS）、軟件即服務（SaaS）、網絡即服務（NaaS）等一系列上層算法/函數/能力的編排演進，并協同管理、控制和數據面，進一步探索實現編排系統與網絡調度系統的協作，實現一切即服務（XaaS）能力按需靈活部署。在協議層面上看，傳統網絡優化路徑僅實現信息在節點之間傳輸的服務等級協議（service-level agreement，SLA）并未考慮節點內部算力的負載。未來算網融合的網絡需要感知內生算力的資源負載和XaaS性能，并綜合考慮網絡和算力兩個維度的性能指標，從而進行路徑和目標服務階段的聯合優化。另外，還需要考慮和數據面可編程技術的結合，如利用SRv6可編程性實現算網信息協同，以實現控制面和數據面的多維度創新。從度量方面看，網絡體系的建模已經很成熟，但算力體系還需要綜合考慮異構硬件、多樣化算法以及業務算力需求，進一步深入研究形成算力的度量衡和建模體系。算力網絡需要依托統一的算力度量平衡體系以及能力模板，為算力感知和通告、算力開放應用模型（OAM）和算力運維管理等功能提供標準度量準則。
圖2 算力感知技術架構思路
2.3 算力感知技術架構
為了實現泛在計算和服務的感知、互聯和協同調度，算力感知架構體系從邏輯功能上可分為算力服務層、算力資源層、算力路由層和網絡資源層以及算網管理編排層，如圖3所示。
圖3 算力感知技術架構
算力服務層：承載計算的各類服務及應用，并可以將用戶對業務SLA的請求（包括算力請求等）參數傳遞給算力路由層。算力資源層：利用現有的計算基礎設施提供算力資源。計算基礎設施包括單核中央處理器（CPU）、多核CPU，以及CPU+圖形處理器（GPU）+現場可編程門陣列（FPGA）等多種計算能力的組合。為滿足邊緣計算領域多樣性計算需求，該層能夠提供算力模型、算力應用程序編程接口（API）、算網資源標識等功能。算力路由層：是算力感知網絡的核心。基于抽象后的算網資源，并綜合考慮網絡狀況和計算資源狀況，該層將業務靈活按需調度到不同的計算資源節點中。網絡資源層：利用現有的網絡基礎設施為網絡中的各個角落提供無處不在的網絡連接，網絡基礎設施包括接入網、城域網和骨干網。算網管理編排層：完成算力運營、算力服務編排，以及對算力資源和網絡資源的管理。該層的具體工作包括對算力資源的感知、度量以及OAM管理等，實現對終端用戶的算網運營以及對算力路由層和網絡資源層的管理。
