算網(wǎng)一體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及技術(shù)體系展望白皮書

國移動系統(tǒng)打造以5G、算力網(wǎng)絡(luò)、智慧中臺為重點的新型信息基礎(chǔ)中國移動 1 1 1 3 3 3 5 6 6 6 9 9 中國移動1政策驅(qū)動：2020年4月國家發(fā)改委發(fā)布“新基建”戰(zhàn)略，明確包含信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施等。2021年5月多部委聯(lián)合印發(fā)《全國一體化大數(shù)據(jù)中心加快實施“東數(shù)西算”工程，提升跨區(qū)域算力需求驅(qū)動：新型應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)和計算提出了更高品質(zhì)要求，例如超高清算不斷融合，打破算網(wǎng)界限，通過算網(wǎng)一體提升整體的重要途徑，跨領(lǐng)域融合經(jīng)常呈現(xiàn)出“1+1>2”的效果，正成為領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展的新動力和源泉。隨著技術(shù)的發(fā)展，DOICT融合趨勢逐漸清晰，網(wǎng)絡(luò)和計算一體化務(wù)運營管理向算網(wǎng)一體化方向演進和發(fā)展。中國移動在2018年啟動了算力網(wǎng)絡(luò)中國移動2國內(nèi)外組織已經(jīng)逐步開展在算網(wǎng)融合方面的相關(guān)工作。在國際電信聯(lián)盟（InternationalTelecommunicationUnion，ITU）包含有5項標準的算力網(wǎng)絡(luò)國際標準體系已初步建立，并形成統(tǒng)一術(shù)語——算網(wǎng)融合CNC（Computingand服務(wù)保障、信令協(xié)議、管理編排等方向。在國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（InternetEngineeringTaskForce,IETF），2019年2月成立了在網(wǎng)計算研究組COINRG（ComputinginNetwork術(shù)的需求和應(yīng)用場景。2022年3月，算力感知網(wǎng)絡(luò)知網(wǎng)絡(luò)（CAN）等相關(guān)立項和討論。動算網(wǎng)一體相關(guān)標準的制定。2020年9月，網(wǎng)絡(luò)5.0產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立了“算力網(wǎng)絡(luò)特設(shè)工作組”。2021年7月，中國通信學(xué)會成立算網(wǎng)融合標準工作組，開始算網(wǎng)融合領(lǐng)域的團標制定。2022年1月，CCSA正式成立了算網(wǎng)融合標準推進2021年6月，在第五屆未來網(wǎng)絡(luò)大會上，中國移動主導(dǎo)的《算力感知架構(gòu)同時在峰會上展示了業(yè)界首個算力感知網(wǎng)絡(luò)概念原型系統(tǒng)。2021年9月，在網(wǎng)中國移動3供算力的組成單元包括計算單元、計算芯片、計算設(shè)備、計算系統(tǒng)；能夠提供連接能力的組成單元可以細分為片上總線、板級總線、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。4圖1算網(wǎng)一體的發(fā)展路徑內(nèi)。因此，算網(wǎng)一體最基本的組成單元是計算設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，最初開始從設(shè)備層面呈現(xiàn)技術(shù)要素的融合，并且隨著技術(shù)要素、能力要素、資源要素的不斷統(tǒng)的代表為互聯(lián)網(wǎng)(Internet)以及5G移動通信網(wǎng)絡(luò)。算網(wǎng)一體系統(tǒng)包含了設(shè)備級按需、動態(tài)生成業(yè)務(wù)調(diào)度策略，并實現(xiàn)基于IPv6、SRv6等協(xié)議的可編程算力中國移動5一體化演進；分開來看，呈現(xiàn)出以計算為主和以網(wǎng)絡(luò)為主的兩種發(fā)展路徑和目面向算網(wǎng)一體演進的未來網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則需要順應(yīng)IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史和趨以架構(gòu)統(tǒng)一牽引算網(wǎng)的融合設(shè)計。算網(wǎng)一體的網(wǎng)絡(luò)將不再是簡單的連接媒于未來IP技術(shù)創(chuàng)新，IP創(chuàng)新難度大、周期長，是創(chuàng)新中的塔尖。新技術(shù)的創(chuàng)新中國移動6算網(wǎng)一體的定義：算網(wǎng)一體是算力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的目標階段，是計算和網(wǎng)絡(luò)兩大學(xué)科深度融合形成的新型技術(shù)簇，是融合貫通多要素的一體化服務(wù)，是實現(xiàn)包括算力感知協(xié)議、算力路由協(xié)議、算力配置協(xié)議和算力OAM協(xié)議等，可基于算網(wǎng)一體的定義和特征，本章節(jié)進一步提出了算網(wǎng)一體的參考體系架算網(wǎng)一體設(shè)備體系的發(fā)展，新型設(shè)備之間的通信也將會中國移動7圖2算網(wǎng)一體的體系架構(gòu)根據(jù)算網(wǎng)一體的演進路線研判，算網(wǎng)一體包括以網(wǎng)為主和以算為主兩種路通過軟硬深度融合，率先實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施充分池化中國移動8圖3算網(wǎng)一體協(xié)議體系中國移動9IT與CT技術(shù)融合持續(xù)深入的時代，未來還將與OT等技術(shù)進一步融合。新型生態(tài)體系的構(gòu)建將有助于整合多方的力量，共同推進算算網(wǎng)一體的演進涉及多領(lǐng)域?qū)W科和技術(shù)的交叉融合，充滿了未知性和挑戰(zhàn)算力度量的主要工作是面向未來差異化的業(yè)務(wù)需求，構(gòu)建統(tǒng)一算力度量體中國移動的MEC或者是DC，能提供的算力也不同。算力的通告和調(diào)度技術(shù)中，通常會參算力感知是對算力能力信息（包括算力節(jié)點ID，算力配置等）、算力資源狀態(tài)信息（CPU/GPU、部署形態(tài)、部署位置等）、算力服務(wù)信息（ServiceID、中國移動在算網(wǎng)協(xié)同感知的基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)演進的核心訴求是算力與網(wǎng)絡(luò)的一體化調(diào)以及兩者協(xié)同的多種技術(shù)路線，形成新型路由協(xié)議和尋址機制；需研究“算力+網(wǎng)絡(luò)”的多因子聯(lián)合調(diào)度算法，基于對算力資絡(luò)功能卸載包括數(shù)據(jù)平面實現(xiàn)4層負載均衡、NAT；計算功能加速包括面向AI中國移動多方智能匹配包括算網(wǎng)消費者和算網(wǎng)供給方的雙向匹配機制，通過博弈算隨著新型業(yè)務(wù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)對確定性的需求正在逐漸提升。從最初面向超中國移動然而，傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)為了保障全局資源的最高利用率通常會犧牲一定的服務(wù)線程鎖等，通過獨占等方式保障計算資源，從而保算網(wǎng)一體的目標是通過對計算資源和網(wǎng)絡(luò)資源的聯(lián)合動態(tài)調(diào)度實現(xiàn)高效的搶占，從而實現(xiàn)端到端的確定性服務(wù)保障?；谟嬎阗Y源、網(wǎng)絡(luò)資源和業(yè)務(wù)需求的動態(tài)性，保障業(yè)務(wù)S中國移動進一步提高了算力網(wǎng)絡(luò)的泛在計算能力，實現(xiàn)6G時代各類場景下算力資源的中國移動2.算網(wǎng)一體的發(fā)展需要同時考慮兼容性和變革性，自頂向下，以架構(gòu)為牽3.多要素多學(xué)科融合驅(qū)動算網(wǎng)一體化發(fā)展，需進一步探索設(shè)備、協(xié)議、調(diào)4.實現(xiàn)一體供給、協(xié)同編排、靈活取用的算網(wǎng)一體服務(wù)，需考慮算力和網(wǎng)縮略語列表ApplicationSpecificDistributedDenialofHighPerformanceCompInfrastructureProcessMulti-accessEdgeCoNFV