算力网络路由调度技术研究

面向数字经济高质量发展需求,算力网络的研究和发展不断加速。如何实现算力与网络资源的一体化调度是算力网络研究的关键问题,介绍了算力网络演进进展,分析了算力网络资源感知和路由调度技术,提出了算力网络混合式路由调度解决方案,实现按需灵活、快速路由、易于实现的算网一体化能力。介绍了混合式路由调度方案在车联网远程驾驶场景的实现流程,在车辆移动状态下支持提供算网一体、快速调优的差异化服务。     

面向算网一体化演进的算力网络技术

随着一体化算力网络国家枢纽节点的建设和“东数西算”工程的加快实施,计算和网络的融合走向深水区。面向新兴业务对于网络和计算融合发展的需求,如何协调分布式、多样化算力资源,业务应用和网络资源满足业务需求成为亟待解决的问题。为了解决计算和网络相互感知、协同、调度问题,从算力网络阶段化发展、算力感知技术架构、算力度量与标识、算力路由等多个技术展开探索和研究,并提出算力网络多种部署模式,为算力网络后续技术研究和产业发展提供参考。     

基于分区网关的算力网络架构及算力路由机制研究

为了解决算力网络路由开销过大和实时性差的问题,分析了算力网络的网络架构和业务特点,提出了一种基于分区的算力网络架构及算力路由机制。通过将网络划分为不同的区域,将网络路由和算力路由分开建立,并设置不同的更新频率,可以尽量减小算力网络中网络路由维护开销,并提高算力路由的更新频率。     

算力网络四面三级算力度量技术体系

算力网络要实现广泛的算力互联,就离不开统一的算力度量和算力建模机制。算力度量技术主要解决算力描述的标准化,提供方便的跨厂商互通能力、算力资源协同管控能力。对算力网络中算力度量需求进行分析,并提出四面三级算力度量技术体系,同时还探索了在算力路由决策中,网络按需进行算力信息通告等关键技术,为后续的算力度量研究提供参考。     

面向边缘光算力网络的上行链路资源协同调度算法

为满足冷、热业务实时、高效的算力调度需求,提出一种基于自适应噪声完全集合经验模态分解(CEEMDAN)与时间卷积网络(TCN)的算力负载预测模型(简称C-TCN模型),并设计了基于C-TCN与Q学习的资源协同调度算法(CTQ算法),利用C-TCN模型提前感知下一时刻负载变化,通过Q学习协同调度波长与存储资源,寻找最佳波长划分与边缘存储分配方案。实验结果表明：CTQ算法的调度性能不仅优于现有调度算法,能满足冷、热业务调度性能要求,而且还能提高波长利用率。     

算力网络发展中的若干关键技术问题分析

介绍了目前国内外算力网络技术的发展现状,对算力网络关键技术进行了阐述,从算力度量与算力建模、基于算力信息的路由决策、云-边-端算力协同、基于服务的云网融合及算力网络信息安全5个方面,对算力网络技术发展及实践应用中遇到的问题进行了深入分析,并提出了初步的解决方案。     

算力网络场景需求及算网融合调度机制探讨

随着数字经济战略和数据要素改革的深化,计算需求持续爆发式增长,由此引发的能源消耗急剧增加,为“碳中和”“碳达峰”带来巨大挑战。“东数西算”通过对跨地理空间的计算网络资源进行协同调度,解决计算需求与资源供给不平衡问题,对网络带来了前所未有的挑战和演进动力。文章分析检索查询类、渲染交互类、深度学习类和区块共识类等四种算力需求场景,归纳总结算力网络场景特性及其路由资源需求模型,借鉴工业界和学术界在跨地理空间的计算资源协同调度方案,遵循以网络为中心且对现有网络协议改动最小的原则,探讨应用层算力任务预配分解,网络层路由优化和报文复制消除相结合的算网融合统一调度机制,并设计算力资源发布、算力任务预配和算网融合调度的协议流程,以平衡算力网络负载与算力服务质量。     

一种基于域名解析机制的算力网络实现方案

新型数字化技术和业务的兴起,以及信息数据的爆炸式增长,对云—边—端多级算力资源提出了巨大的应用需求,算力基础设施泛在化成为一大发展趋势。算力网络将算力等资源与网络协同统一,结合用户需求提供最优的资源配置策略,同时提高多级算力资源的协同工作效率,成为网络技术发展的新方向。分析了当前算力网络的技术路线,提出了一种基于域名解析机制的算力网络实现方案。该方案引入域名解析机制,使用URL语言对多种算力资源进行统一标识,由集中式的算力资源管理平台对算力资源进行统一的分配调度。用户在收到分配的算力资源标识时,通过域名解析系统解析出相应资源的网络位置信息,并通过算力网关与资源池建立网络连接。此方案满足灵活扩展算力资源标识的需求,具有很好的实用性和通用性。     

面向算力网络的云边端协同调度技术

针对网络规模庞大、资源分散和异构性等挑战,面向算力网络的云边端协同调度技术通过算力网络将云边端多级泛在算网资源整合在一起,从而形成一个庞大的、跨越多个地域的资源池。综合考虑网络实时状态、用户需求等要素,该技术能够实现对算网资源的统一管理和动态调整,提升用户体验的同时降低企业运营成本和运维复杂度。     

面向算力网络的IP承载网关键技术及网络部署策略研究

随着云计算、边缘计算和智能终端的快速发展,算力资源呈现出泛在部署趋势,算力网络能够通过灵活的承载网络对泛在异构的算力资源进行调度,有效提升了算力资源利用率。文中结合当前算力网络发展现状,对算力网络的概念定义以及标准体系进行了总结,随后对SDN,SRv6等算力网络关键承载技术进行了阐述,并讨论了其在算力网络中的典型部署策略,最后对算力网络面临的挑战与后续研究方向进行了展望。     

算力调度关键要素及路径分析

我国算力规模已在全球排名第二,近五年平均增速超过30%,高速增长的背后需要考虑如何满足千行百业的需求。本文从算力及算力应用场景分类入手,针对不同场景分析总结了影响算力调度的关键要素及策略,进一步对不同应用可采取的调度路径进行了分析研判,旨在提供一个有效使用算力的思路。     

算力度量与算网资源调度思路分析

随着新一轮科技革命和产业变革的深入发展,算力成为评价数字经济时代生产力的指标。准确度量各类计算平台的计算能力,并在算力网络中实现资源的有效盘活和高效调度具有非常重要的意义。以算力定义为起点,针对算力网络体系架构及其面临的风险进行具体分析,提出了合理的算力度量方案以及可行的算力感知与编排思路。     

东数西算场景下的算力网关研发及应用

提出了一种面向算力网络场景的新型网络设备——算力网关。认为算力网关是实现算力网络一体化调度的基础,通过感知业务应用需求,结合当前的算力状况和网络状况,生成路由信息并发布到网络,将计算任务报文路由到合适的计算节点,以实现算力资源的最优调度。现网实践验证了算力网关技术方案的有效性。     

高速公路复合算力需求与算力路由供给

算网融合成为信息通信行业发展目标,在此背景下,文章分析未来信息通信行业发展趋势和高速公路复合算力需求,探讨高速公路算力路由趋势。研究结果表明算力路由是算网融合的基础条件,高速公路是建设算力路由的有效载体,不仅可为高速公路的本地算力需求形成便捷的算力路由供给,而且可将积累的闲散算力错峰供给城市其他行业创造经济效益。算力路由建设将有效提升高速公路信息化管理水平、降低运营维护成本和创造新增效益,为未来算网融合提供新型思路。     

空间算力网络初探

随着卫星互联网技术的飞速发展,星载计算资源日益丰富、充沛,如何高效协同地调度广域分布的星上算力成为当前空间信息网络领域亟需解决的重要研究课题。梳理了国内外在星座发展和应用探索方面的研究现状,总结了空间算力发展的趋势和挑战,在此基础上,提出了空间算力网络的物理架构、逻辑架构和软件架构,并详细阐述了空间算力网络的两种运行模式,最后对典型应用场景进行了概述和分析,为空间算力网络的构建和研究提供参考。     

视联算力网络关键技术研究与应用

在数字经济时代,视频、AI和物联网相关领域虽然有跨域融通趋势,但相关基础技术仍是分层解耦状态,未真正实现深层次的协同融合,导致技术融合运用存在瓶颈,对应用创新驱动力不足。为了解决这些问题,本文提出视联算力网络技术体系,通过研究星云技术架构、多元视联感知、云网算力融合、分布式视频传输、立体式海量视频存储与检索和泛视频服务等六大关键技术,以视频为基础、IoT连接为载体,融合云计算、AI和通信技术,构建视频采集、传输、存储、分析、处理和呈现的端到端基础服务。视联算力网络可以实现云、网、算深度融合,推动安防监控、智慧交通、智能家居、安全城市和健康医疗等各领域应用的升级赋能。     

算力网络业务安全技术研究

随着数字经济时代的发展,新兴技术、应用带来了数据量的持续增长,各行各业对算力和网络提出了更为迫切的需求。面对不断倍增的算力和网络需求,算力网络应运而生,然而,分布广、环境复杂、数量庞大的多源算力和网络的融合打破了传统的安全域,算力网络将面临更为严峻的安全和隐私问题。基于算力网络的业务运行机制,较为全面地分析了算力网络在用户接入、算网编排、任务执行、交易结算四个阶段面临的安全风险,并对相关安全技术进行了研究,为算力网络安全技术的研究和应用提供参考。     

从“算力中心”到“算力网”——从算力角度谈算网一体的机遇与挑战

文章以算力的主视角切入,探讨算网一体概念对算力基础设施建设的重要影响,重点分析由“算力”向“算力网”发展过程中所面临的关键技术挑战,并面向该系列挑战提出一套算力网基础功能架构,开展应用案例分析,为“算网融合”的概念演进与技术发展提供关键参考。     

运营商视角下的算力网络技术及实践研究

算力网络是云化网络发展演进的下一个阶段,是运营商摆脱“管道”提供商困境、支撑业务高质量发展的必然选择。从算力网络的本质内涵出发,在对算力网络架构及实现路径深入分析的基础上,通过某运营商的算力网络实践阐述如何打造一体共生的精品算力网络,支撑数字经济高质量发展、赋能千行百业。     

基于算网一体化演进的算力网络技术研究

我国工业和信息化部发布了《新型数据中心发展三年行动计划（2021～2023年）》,明确了数据中心建设计划,正式启动了“东数西算”工程,全面推进算网一体化进程,基于此,本文阐述算力网络的阶段发展,并从算力网络技术体系、算力感知技术架构、算力标识与度量规则、算力路由技术四方面对算力网络技术展开研究,最后根据当前研究情况,提出集中式部署、集中式与分布式协同部署、分布式部署三步走部署方案并分析算力网络技术价值。