2023-09-16-紫金山实验室-2023算网操作系统白皮书-_93页_10mb

算网操作系统是一种旨在实现算力与网络资源全局协同管理的新型基础设施平台，其核心价值在于打破传统“算融网”或独立建设模式的技术局限，实现算力与网络能力的有机融合。以下从技术突破、应用场景及未来发展方向三个方面进行总结：

1. 技术突破：算力与网络的深度协同

算网操作系统通过三大核心机制实现分布式环境下的资源协同：

• 算网协同网关：解决传统云网隔离问题，实现服务标识与流量策略的精确控制，保障端到端的服务质量。
• 资源抽象与建模：构建算力（节点+链路）、业务（应用+流量）的联合模型，将全国算力资源统一抽象为“分布式的超级计算机”。
• 三级联动调度机制：支持先应用、先流量、联合应用流量三种调度模式，并通过分布式架构（对等式、级联式、混合式）实现跨域资源动态分配。

2. 东数西算场景应用：全国一体化算力网络

算网操作系统是东数西算工程的技术核心，具备以下能力：

• 统一点单使用全网资源：支持用户免运维、按需声明算力与网络需求，实现“使用如水、结算如电”的体验。
• 跨域协同调度：基于分级架构，最小化跨域通信距离，通过确定性网络保障数据传输质量，提升算力资源利用率。
• 国产化与生态兼容：通过区块链可信分账机制，支持多主体参与，确保资源供给的透明性与可追溯性。

3. 未来发展方向与挑战

算网操作系统将持续演进，未来重点突破以下领域：

• 系统调用标准化：设计原生分布式系统调用接口，开发者无需关注位置透明性即可实现全局服务部署。
• 存算分离架构：通过光互联技术实现CPU、GPU、存储资源的池化管理，构建无服务器数据中心。
• 光电融合网络：结合光层与路由器层资源，提供动态带宽与确定性时延保障，服务AI、元宇宙等实时性场景。
• 长期挑战：异构算力接口标准化、统一数据建模、智能代码优化等问题亟待解决，需结合AI与中间指令集技术提升生态兼容性。

总结

算网操作系统通过算网协同、资源抽象与分布式调度技术，解决了传统算力与网络割裂的问题，在东数西算等国家战略工程中具有重大应用价值。其未来发展需重点推进系统接口标准化、光电融合网络建设，并攻克异构算力兼容性等技术难题，最终实现数字经济基础设施的高效、弹性与可信运行。