华为：算力互联网技术白皮书_31页_5mb

算力互联网技术白皮书总结

核心内容

本白皮书围绕算力互联网的发展趋势、技术挑战、设计目标、解决方案及优秀实践，系统阐述了算力互联网的构建思路和技术实现路径。通过算力配给网、算力生产网和算力安全三大网络体系，实现算力资源的统一调度、高效释放和安全保障，推动算力成为新型生产资料，赋能数字经济和智能化应用。

主要观点

• 算力互联网是未来计算模式的重要演进方向：随着数据量的爆发式增长，算力互联网成为支撑大规模计算任务、实现算力资源全社会共享的关键基础设施。
• 算力互联网具有四大特征：集约化、高算力、服务化、高安全，能够满足大规模组网、灵活调度、快速接入和安全防护等多方面需求。
• 算力互联网的关键技术包括：SRv6、网络切片、长距无损、直连拓扑、智能运维、云网安一体等，这些技术共同构建算力互联网的网络架构与服务保障体系。
• 算力互联网的建设目标：提升算力资源利用率，降低全社会算力获取成本，实现算力像水电一样流动和调度。

关键信息

算力互联网发展趋势

• 数字经济成为国家发展的重要引擎，算力作为核心要素，对GDP有显著的杠杆效应。
• 我国算力总量全球领先，但人均算力仍低于美国，存在提升空间。
• 超算中心在各行业广泛应用，是推动数字经济发展的重要基础设施。
• 数据量将快速增长，到2025年，中国数据总量预计达48.6ZB，成为全球最大的数字圈。

算力互联网面临的挑战

• 用户接入难：传统网络带宽有限，数据传输效率低，用户接入方式复杂且成本高。
• 算力变现难：超算中心算力资源难以高效输送至各类用户，影响其业务发展。
• 算力资源使用不均衡：东部超算中心使用率高，而中西部利用率低，亟需统一调度。
• 安全防护难：传统边界防护手段无法应对新型网络威胁，需要构建内生安全和云网安一体的协同防护体系。

算力互联网设计目标与方案架构

• 设计目标：实现算力集约化、高算力、服务化和高安全，构建统一的算力调度平台。
• 方案架构：由算力配给网、算力生产网和算力安全三部分组成，形成完整的算力互联网解决方案。

算力互联网解决方案

• 算力配给网：

  • 任意连接，算力触手可及：基于SRv6和SDN实现快速业务开通和灵活算力调度。
  • 网络切片，算力差异化服务：通过FlexE硬切片和SRv6 Slice ID实现业务隔离和资源独占。
  • 智能运维，便捷网络管理：采用随流检测技术（iFIT）实现秒级故障感知和分钟级故障定位。

• 算力生产网：

  • 网络架构创新：由传统CLOS架构向直连拓扑演进，减少网络跳数，提升传输效率。
  • 总线级网络技术：支持智能无损网络和网算一体，降低时延，提升算力产出。
  • 长距无损技术：通过预测算法和动态调整策略，解决长距离传输中拥塞和时延问题。

• 算力安全：

  • 内生安全：构建三层防御体系，确保设备安全可信。
  • 云网安一体：通过统一的安全关联分析和协同防护，实现威胁的精准溯源和快速阻断。

国家超级计算济南中心优秀实践

• 算力配给网建设：建成国内首张省级算力配给网，实现全省算力中心互联，支持用户快速接入。
• 算力生产网优化：
  • 实现网络跳数减少32%、时延降低29%、平均时延降低48.38%等显著提升。
  • 通过网算一体技术，将集合通信任务的时延减少27%，提升计算效率。
• 算力互联网示范工程：率先部署“济南-青岛”、“济南-淄博”等算力互联网项目，推动算力网络的落地与应用。

总结与展望

• 未来展望：算力互联网将从互联走向协同，进而探索融合。通过统一算力服务平台，实现资源融合调度和应用协同服务。
• 发展方向：构建统一的异构资源抽象模型，实现计算、网络和存储资源的协同管理。
• 目标：实现算力资源的高效利用和高质量用户服务，推动算力基础设施的可持续发展，支撑国家数字经济战略。

术语与缩略语