中國(guó)工程院院士劉韻潔：確定性網(wǎng)絡(luò)是算力服務(wù)的剛需

8月1日消息（水易）近日，2022中國(guó)算力大會(huì)在濟(jì)南召開(kāi)。中國(guó)工程院院士劉韻潔發(fā)表《確定性算力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)與愿景》的主題演講。劉韻潔表示，算力資源已成為未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，想要讓算力更易用，實(shí)現(xiàn)像水電一樣即取即用，需要構(gòu)建算力網(wǎng)絡(luò)，而這其中有諸多挑戰(zhàn)。

劉韻潔介紹，首先是實(shí)時(shí)性不足，傳統(tǒng)“盡力而為”的網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿足工業(yè)、能源、電力等行業(yè)的確定性網(wǎng)絡(luò)需求。第二是傳輸能力不足，難以滿足高通量數(shù)據(jù)傳輸需求。第三是當(dāng)前“煙囪化算力”難互聯(lián)、難協(xié)同，這就造成算力利用率低，使得算力成本增加，如何將算力和網(wǎng)深度融合，是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。

如何解決這些挑戰(zhàn)？劉韻潔表示，確定性已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。目前，確定性網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為新的研究焦點(diǎn)，IETF、3GPP、IEC等標(biāo)準(zhǔn)化組織積極推動(dòng)確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)外相關(guān)企業(yè)也在積極布局確定性網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)。

劉韻潔指出，以“大帶寬、低時(shí)延、超低抖動(dòng)、極高可靠”為主要特征的確定性網(wǎng)絡(luò)支撐產(chǎn)業(yè)核心應(yīng)用加速云化、線上化、智能化，將真正改變產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模式，成為產(chǎn)業(yè)數(shù)字化剛需。“無(wú)論是智慧醫(yī)療、能源、交通，以及未來(lái)的元宇宙，沒(méi)有確定性的網(wǎng)絡(luò)，會(huì)有問(wèn)題。”

與此同時(shí)，隨著“東數(shù)西算”工程的啟動(dòng)，確定性網(wǎng)絡(luò)能夠更好的賦能東數(shù)西算-東數(shù)西存-東數(shù)西訓(xùn)。劉韻潔以異地災(zāi)備舉例，災(zāi)備傳輸數(shù)據(jù)量大，要求網(wǎng)絡(luò)大帶寬、低時(shí)延、零丟包；且網(wǎng)絡(luò)帶寬要求按需可調(diào)，以降低成本，保障傳輸質(zhì)量，這些都是確定性網(wǎng)絡(luò)能夠做到的。

劉韻潔介紹，目前已經(jīng)構(gòu)建完成了基于服務(wù)定制的確定性算力網(wǎng)絡(luò)體系：包括服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò)SCN（Service Customized Networking）分層架構(gòu)、大網(wǎng)級(jí)確定性網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、未來(lái)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)設(shè)施（CENI）。改變傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP協(xié)議僵化和不可控問(wèn)題，攻克確定性網(wǎng)絡(luò)系列核心問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的自主可控和發(fā)展主動(dòng)權(quán)。

在此基礎(chǔ)之上，山東省已建成覆蓋16市的全球首張5600公里確定性網(wǎng)絡(luò)，完成了確定性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)從實(shí)驗(yàn)室研究到大規(guī)模產(chǎn)業(yè)應(yīng)用落地，經(jīng)測(cè)算，確定性網(wǎng)絡(luò)確定性流量平均時(shí)延抖動(dòng)6微秒、最大時(shí)延抖動(dòng)僅為14微秒，實(shí)現(xiàn)了廣域網(wǎng)端到端確定性流量抖動(dòng)低于20微秒的研究目標(biāo)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

劉韻潔指出，這是首次實(shí)現(xiàn)確定性業(yè)務(wù)的統(tǒng)一編排、動(dòng)態(tài)測(cè)量與標(biāo)定、實(shí)時(shí)秒級(jí)調(diào)度，打造“確定性網(wǎng)絡(luò)+”生態(tài)，成功落地了“確定性網(wǎng)絡(luò)+遠(yuǎn)程醫(yī)療”，“確定性網(wǎng)絡(luò)+智慧能源”，“確定性網(wǎng)絡(luò)+智慧交通”等一批重大應(yīng)用，支撐“東數(shù)西算”、“碳達(dá)峰、碳中和”等國(guó)家重大戰(zhàn)略。

同時(shí)，依托未來(lái)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)設(shè)施CENI，面向多算力中心協(xié)同需求，基于確定性網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建了南京——貴陽(yáng)2450公里試驗(yàn)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)RDMA無(wú)損流量跨廣域傳輸。未來(lái)，廣域RDMA可用于支撐包括智慧工廠之間的數(shù)字孿生GPU集群、分布式組網(wǎng)；金融IDC兩地三中心、冷備中心遷移到西部地區(qū)等重點(diǎn)應(yīng)用。

此外，自主研發(fā)云原生算網(wǎng)操作系統(tǒng)。劉韻潔表示，算網(wǎng)一體化基礎(chǔ)設(shè)施是云網(wǎng)深度融合的必然要求，算網(wǎng)大腦通過(guò)實(shí)時(shí)感知底層云網(wǎng)資源，結(jié)合虛擬化切片技術(shù)、SRv6技術(shù)、確定性技術(shù)實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)能碳成本多維度、L2-L7多層次融合編排，使能高可用、高可靠、高可見(jiàn)、高可控的新型一體化確定性信息基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建。

最后，劉韻潔表示，確定性算力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展剛剛開(kāi)始，希望業(yè)界在標(biāo)準(zhǔn)體系、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、試驗(yàn)試點(diǎn)、原創(chuàng)技術(shù)等方面共同努力。

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