- 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
其中，算力資源層和網絡資源層是算力感知網絡的基礎設施層，算網管理層和算力路由層是實現算力感知功能體系的兩大核心功能模塊。基于所定義的五大功能模塊，實現了對算網資源的感知、控制和調度。 總之，作為計算網絡深度融合的新型網絡，以無所不在的網絡連接為基礎，基于高度分布式的計算節點，通過服務的自動化部署、最優路由和負載均衡，構建算力感知的全新網絡基礎設施，真正實現網絡無所不達、算力無處不在、智能無所不及。海量應用、海量功能函數、海量計算資源則構成一個開放的生態。其中，海量的應用能夠按需、實時調用不同的計算資源，提高計算資源利用效率，最終實現用戶體驗最優化、計算資源利用率最優化、網絡效率最優化。
2.4 算力度量與標識體系
算力網絡需要構建統一的度量和標識體系，通過對異構計算類型進行統一的抽象描述，形成算力建模模板，為算力路由、算力設備管理、算力計費等提供標準的算力度量規則。算力度量體系包括對異構硬件設備、不同算法以及用戶算力需求3方面度量。首先，對異構硬件設備算力度量，從而有效地展示設備對外提供計算服務的能力；計算過程受不同算法的影響，因此，可以對不同算法進行算力度量的研究，獲得不同算法運行時所需算力的度量；用戶所需的不同服務會產生不同的算力需求，通過構建用戶算力需求度量體系，可以有效感知用戶的算力需求。基于統一度量體系，算力建模體系包括對異構的物理資源建模，以及從計算、通信、存儲等方面對資源性能建模，構建統一的資源性能指標，以及通過構建資源性能指標與服務能力的映射完成對服務能力的建模，實現對外提供統一的算力服務能力模型。此外，算力網絡需要構建統一的算力標識體系，支持對全網算力節點進行統一的算力標識管理與分配，且算力標識應當是全局唯一的，用于標識注冊后的算力節點。此外，算力標識應當是可驗證的，支持算力調度、算力交易等。
2.5 算力路由技術
基于對網絡、計算、存儲等多維資源、服務的狀態感知，算力路由技術支持將算力信息注入路由表，生成“網絡+計算”的新型路由表；基于用戶的業務請求，通過網絡、計算聯合路徑計算，按需、動態生成業務調度策略，并實現基于IPv6 / SRv6等協議的可編程算力路由轉發。算力路由技術示意圖如圖4所示。
圖4 算力路由技術示意圖
算力路由節點需要在傳統的路由表中，基于接收的算力狀態信息，在網絡信息表基礎上維護本地算力信息表。路由控制面基于給定的路徑Metric值計算方式生成算力感知的新型路由表，相比于傳統的路由信息表，算力感知的路由表中新增了“算力參數信息”和“網絡、計算總參數信息”。基于對應用需求的感知，結合實時的網絡、計算狀態信息，算力路由調度支持將應用請求沿最優路徑調度至最優節點。基于“路徑+節點”聯合計算和優化，從而實現可以感知業務需求的、綜合考慮“路徑+節點”狀態的新型路徑計算，滿足業務需求。此外，結合IPv6/SRv6/VPN等多種協議構建支持網絡可編程、靈活可擴展的新型數據面，通過在入口網關處完成業務需求和轉發路徑的匹配與映射，實現基于SRv6的顯式路徑轉發。
2.6 算網協同管理技術探索
基于全網算力節點基于算力度量和建模體系形成的節點算力信息，算力算網協同管理技術需要支持對算力的統一注冊以及策略配置。基于算力節點信息，構建統一的全網算力服務拓撲，包括算力服務標識信息、部署位置信息等，實現對全網算力服務的統一管理。此外，根據服務所需的算力資源信息，需要結合全網算力的部署狀態，動態、按需編排與部署服務。更進一步，可以將一個服務任務分解為多個子任務，各子任務可以分別在不同的算力節點上進行計算，實現各計算節點的協同。算力網絡支持基于AI的算網流量預測，通過獲取未來時間的流量分布、業務分布情況，進行算網資源的預配置、算網應用的預部署，支持對于算力和網絡的聯合調度和全局優化。
2.7 在網計算超融合技術
