中国联通面向无状态计算服务的算力网络白皮书_42页_2mb

中国联通面向无状态计算服务的算力网络白皮书总结

核心内容

本白皮书由中国联通研究院等多家单位联合编写，旨在探讨面向无状态计算服务的新型算力网络方案，以解决传统算力网络在服务化API路由调度、网络层与应用层协议栈错位等问题。白皮书提出了一种融合服务语义、算力标识、分布式身份和度量机制的算力网络架构，支持跨域、跨数据中心的智能调度与协同，推动算力网络从资源供给向服务互联演进。

主要观点

1. 算力网络的演进背景

• 算力需求增长：随着AI、5G、云网融合等技术发展，数据规模和算力需求呈指数级增长，算力网络成为支撑数字经济发展的关键基础设施。
• 传统网络的局限性：传统网络技术在服务化API路由、动态性、跨域协同等方面存在不足，影响算力服务的高效调度和用户体验。

2. 无状态计算服务的特点

• 无状态性：服务端不维护客户端会话状态，支持动态扩展和高可用。
• 服务化：通过标准化API提供服务，降低用户使用门槛。
• 原子性：每次API调用为独立单元，支持细粒度调度。
• 动态性：服务实例可弹性扩缩容、跨域迁移，对网络弹性管道提出更高要求。

3. 新型算力网络方案的目标

• 支持无状态服务路由调度：通过将服务语义深度融入协议栈，实现API粒度的智能调度。
• 构建全局协同机制：打破传统算力资源孤岛，实现跨地域、跨层级资源的动态调配。
• 提升算力网络的智能化与安全性：通过融合算力标识、分布式身份、QoS流管道等技术，实现更高效的网络资源利用和更安全的服务交互。

关键信息

1. 算力网络架构

• 服务提供层：提供用户可访问的算力服务接口。
• 服务编排层：负责服务资源的调度与管理。
• 网络控制层：实现算网资源的统一管理与优化。
• 算力管理层：解决异构算力资源的建模、纳管与交易问题。
• 算力资源层/网络转发层：融合资源调度与网络转发，支持灵活资源流动。

2. 核心技术

• 服务语义路由机制：基于URL-PATH进行服务标识，实现算力服务的语义化调度。
• 算力标识技术：构建语义化、可路由的算力标识体系，提升服务发现与调度能力。
• 分布式身份技术：采用DID和VC技术，实现服务实例的去中心化管理与细粒度安全控制。
• 算力度量技术：涵盖计算、存储、网络等多维度指标，支持动态资源评估与调度优化。
• 业务面转发协议：基于HTTP协议，支持服务请求的解析、路由与QoS保障。

3. 组网架构

• Underlay与Overlay融合：在传统L2/L3网络基础上部署Overlay网络，实现跨域服务互联。
• 算力服务网关：作为核心枢纽，负责服务请求的路由转发与QoS保障。
• 网关控制器：集中管理与动态调控，实现智能调度策略生成与执行。

4. 典型应用场景

• 智能体：通过语义化路由机制，实现多中心、多副本架构下的智能体任务调度。
• 新型多云算力服务入口：将服务入口下沉至边缘网关，实现动态路由与QoS保障。
• 服务导向型存储网络调度：基于用户需求和资源状态，实现存储资源的智能分配与调度。
• 跨域大模型推理算网协同调度系统：结合动态调度、智能灾备和安全路由，实现大模型推理的高可用与低延迟。

优势与挑战

优势

• API粒度调度：支持细粒度服务请求调度，提升算力响应能力。
• 跨域协同能力：通过统一的算力服务标识与QoS流，实现跨域资源的高效调度。
• 兼容性与集成性：兼容主流API接口（如RESTful、gRPC），降低用户接入成本。
• 安全与隐私保障：通过分布式身份与安全路由机制，实现数据安全与隐私保护。

挑战

• 全网状态同步复杂：服务粒度细化至API级别，导致状态管理与同步难度增加。
• 标识标准化难度高：URL-PATH作为服务标识，需在不同厂商、节点间达成统一标准。
• 业务面处理延迟大：深度解析HTTP协议，可能影响转发效率，需依赖硬件加速。

未来展望

算力网络发展趋势

1. 泛在化：构建“中心-边缘-终端”三级算力体系，实现全域资源智能调度。
2. 服务化：运营商将从带宽提供商升级为算网一体化服务商，提供确定性时延保障。
3. 生态化：形成涵盖芯片厂商、应用开发者、云服务商的完整生态链。
4. 融合化：从资源互联向服务互联演进，推动算力、网络、模型与业务的深度融合。

算力网络的长期目标

• 智能社会操作系统：算力网络将从“信息高速公路”向“智能社会操作系统”演进。
• 中国方案：通过标准制定、技术研发与应用创新，为全球算力网络发展提供中国智慧。

总结

中国联通在算力网络领域持续探索与创新，提出了面向无状态计算服务的新型算力网络架构与技术方案，推动算力服务从资源调度向服务化、智能化演进。该方案融合服务语义、标识体系、分布式身份和度量机制，实现跨域、跨中心的高效协同与智能调度，提升算力网络的灵活性、安全性与服务质量。未来，算力网络将在我国数字化转型与人工智能发展进程中发挥更加重要的作用，成为支撑智能社会的关键基础设施。