“东数西算”工程系列解读之六 | 东数西算推动我国新型算力网络体系构建

作者:中国移动通信集团设计院有限公司咨询设计总监、教授级高工孙丽玫 责任编辑:朱文凤 2022.06.09 15:16 来源:国家发改委

通信世界网消息(CWW)近年来,数字经济的新引擎作用凸显。“十四五”期间,我国数字经济将进入深化应用、规范发展、普惠共享的新阶段,预计到2025年,数字经济核心产业增加值占GDP比重将达到10%。

为推动数字经济和社会智能发展,国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发通知,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点。国家枢纽节点的部署和“东数西算”工程的推进,将提升我国数据跨区域算力调度能力,打通网络传输通道,推动我国新型算力网络体系构建。

一、区域协同联动,引导数据中心集群化发展

受经济、政治、自然条件等多种因素影响,我国数据中心及其上部署的算力设施整体布局并不均衡,数据、算力聚集于经济发达地区,但这些地区能耗指标紧张、电力成本高,大规模发展数据中心难度和局限性大;部分西部地区可再生能源丰富,气候适宜,但网络带宽小、跨省数据传输费用高等瓶颈,造成西部数据中心利用率偏低,出现“东边挤破头,西边利用低”的境况,正是这种供需矛盾让“东数西算”工程显得更加必要和迫切。

国家枢纽节点部署和“东数西算”工程的推进,将加强区域协同联动,推进热点区域与中西部地区、一线城市与周边地区的数据中心协调发展,引导数据中心集群化发展。

京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝4个节点,服务于重大区域发展战略实施的需求,将进一步统筹好城市内部和周边区域的数据中心布局。贵州、内蒙古、甘肃、宁夏4个节点,将打造成面向全国的非实时性算力保障基地,积极承接全国范围的后台加工、离线分析、存储备份等非实时算力需求,并承担本地实时性算力处理。

从数据应用需求来看,约5-10%的应用为10ms以内业务时延需求的低时延热数,这些应用应在本地或进场部署;约65-70%为10-30ms时延需求的温业务,这些应用对时延相对敏感,可部署在区域或城市及其周边位置;约20-30%是业务时延超过30ms以上的、对时延不敏感的冷数据,如AI训练、大数据分析等。“东数西算”工程的部署,将推动东数西存(热点区域数据计算、西部备份存储)、东数西训(东部算法仓库、西部离线大数据分析)、实时性要求不高的业务如文档云、掌上保险、开发测试等应用部署在西部节点,促进数据中心集约化、集群化发展。

二、绿色低碳发展,优化算力使用成本

国家枢纽节点部署和“东数西算”工程的推进,将推动算力设施与业务需求、能源供给、网络能力等联动,实现整体资源的最优化配比,降低算力使用成本。

国家发展改革委等部门在对8个国家枢纽节点启动建设的复函中,强调了数据中心平均上架率和数据中心电能利用效率指标要求,并明确可再生能源使用率应显著提升。这些要求,将促进算力设施的低碳节能新技术快速发展。

算力设施用能方面,绿色低碳的新技术将进一步扩大使用范围,如模块化机房、高效能比IT设备、高效制冷、高效供配电、AI智能运维、光伏与风电、储能、蓄冷等技术将有跨越式发展。IT设备能耗是算力设施能耗的最主要部分,在数据中心总能耗中占比超过70%,推广服务器电源转换效率提升、风扇节能优化和处理器动态睡眠等技术,加快虚拟化、云计算、算力平台优化、算力调度等技术研究和应用,将有效提升算力算效水平,实现算力设施高效节能。

供能方面,逐步下降可再生能源价格、进一步提高可再生能源应用便利性、完善可再生能源交易制度,将为算力基础设施扩大可再生能源应用提供广阔的前景。

三、高效算力调度,打造高速智能网络

(一)优化网络架构,提升网络支撑能力。

“东数西算”工程中,算力是中心,网络是根基,网络是连接用户、数据和算力的桥梁,算网一体化是东数西算的重要环节。

“东数西算”工程,将推进东西部地区网络架构和流量疏导路径优化,基于全光底座和统一IP承载技术的网络建设,实现云边端高速互联。国家枢纽节点之间的定向高速互联,将降低国家枢纽节点间网络时延,满足跨区域的数据交互,支撑高频实时交互业务需求。

基于8个国家枢纽节点的部署,将建设和优化国家枢纽节点集群之间、节点区域内集群和主要城市间的数据中心直连网络,对于东部具有1个以上集群的枢纽节点,还将优化提升枢纽节点内多集群间的网络组织。网络质量方面,将重点提升网络带宽、网络时延、网络可靠性等性能,并考虑高品质业务传输质量需求。

(二)打造智能网络,支撑高效算力调度。

“东数西算”工程,将推动打造一批算力高质量供给、数据高效率流通的大数据发展高地。跨网、跨地区、跨企业的算力高效调度,需要智能、感知、灵活、确定的高速网络支撑。

高速智能网络,将基于AI的智能运维能力,实现网络主动感知、智能诊断、自愈闭环;基于“IPv6+”的应用感知能力,面向业务实现应用感知,提供网络差异化服务和调度,即时调用;采用SRv6智能选路等技术,一跳实现入云和云间联接,网络可编程,实现业务灵活调度;通过切片技术实现层次化切片,业务隔离,SLA可保障,实现确定性业务体验,保障用户的上云体验。


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