算力網絡引入了算力感知、算力度量與建模、算力編排與調度、 網絡承載等關鍵技術來實現對算力的泛在連接與靈活調度。
1.算力網絡體系架構
當前,運營商、云服務商、第三方數據中心服務商以及設備廠商 積極推動算力網絡技術發展,算力網絡技術體系架構逐步清晰,并基 本形成共識,已經形成了基礎設施層、編排管理層、運營服務層三層 技術架構,各層承載不同的數據并協同發揮作用為產業應用提供算力 支撐。

基礎設施層是算力網絡運行的計算和網絡能力基礎,提供泛在異 構計算資源,實現云、邊、端算力高速互聯,滿足數據高效無損傳輸 需求。基礎設施層承載的數據包括計算處理中的數據、邊/端節點數據等服務數據,以及基礎設施運維管理策略、對存儲數據的訪問控制策 略、運維監測數據等運營數據。 編排管理層是算力網絡的調度中樞,實現對算力、網絡資源的感 知和統一度量與標識,并通過融合編排技術對算網資源進行統一編排、 智能調度和全局優化。編排管理層數據主要包括算力節點數據、算力 資源數據、編排數據、調度數據、編排管理業務平臺運維數據等。 運營服務層是算力網絡的服務能力提供平臺,實現算力網絡產品 的一體化供給,為算力用戶提供一站式服務和智能無感的體驗。運營 服務層主要數據類型包括用戶賬戶信息、算力服務信息、交易信息和 運營服務平臺自身運維信息等。
2.算力網絡關鍵技術
算力網絡引入了算力感知、算力度量與建模、算力編排與調度、 網絡承載等關鍵技術來實現對算力的泛在連接與靈活調度。 算力感知是算力編排與調度的基礎,包括算力網絡對算力資源和 網絡資源的感知,也包括對業務需求的全面感知。一方面,各算力節 點將算網信息(包括部署位置狀態、CPU/GPU 計算力、存儲容量、 網絡拓撲、帶寬時延等信息)度量建模后上報,算力網絡聚合節點上 報的算網信息,構建全局統一的算網狀態視圖。另一方面,算力網絡 完成對業務算網需求的解析,實現對業務的感知,從而基于業務需求 進行算力調度。算力度量與建模技術針對泛在、異構的算力,通過模 型函數將不同類型的算力資源映射到統一的量綱維度,為算力路由、 算力管理和算力計費等提供標準統一的度量規則,通過統一的算力度量體系和異構計算資源的映射機制,實現算力資源的合理分配和高效 調用。
算力編排與調度技術是指對各算力節點的生命周期管理及將算 力需求調度到適合的節點上,具體來說是基于策略或 AI 算法,實現 算力資源實例化、彈性擴縮容、資源預留、分配與釋放等功能。算力 網絡承載技術為上層提供高效協同的連接和傳輸能力,主要包括 SRv6(Segment Routing over IPv6)、網絡切片、網絡感知、確定性網 絡技術。SRv6 具有擴展性和可編程性,實現服務功能鏈的動態配置 和優化,支撐網絡資源敏捷、按需、可靠調度。網絡切片技術按邏輯 劃分網絡實現資源與服務隔離,滿足不同業務對網絡能力的差異化要 求。網絡感知技術通過在通信報文中寫入資源信息并通過特定協議 (如計算優先網絡協議,簡稱 CFN)完成交互,以達到資源信息共享 的目的。確定性網絡技術通過綜合流量整形、隊列調度、時鐘同步等 機制,實現傳輸過程的低抖動、高可靠。
3.算力網絡應用場景
在算力網絡服務生態中,參與者主要包括三類,分別是算力消費 者、算力運營者與算力供應者。算力消費者包含以互聯網廠商為代表 的算力的使用者。算力供應者包含以云服務商、電信運營商為代表的 算力資源的擁有者。算力運營者為中立可信的運營者,如電信運營商、 政府認可的運營企業等。算網運營者通過構建算力網絡交易平臺,搭 建供應方和需求方的橋梁,算力供應者通過算力網絡交易平臺進行身 份信息注冊后,將計算資源、存儲資源、網絡資源、數據資源、模型 資源等提供給算力網絡需求方以完成算網需求。算力消費者則通過算力網絡交易平臺選購并獲取算力網絡資源,并支付使用費用。
面向算力供應者,算力網絡吸納全社會的算力資源。算力供應者 將自己的計算、存儲等資源連接到算力網絡交易平臺,共享自己的服 務度量值、狀態信息、資源類型、服務類型網絡位置等相關信息,通 過提供算力服務獲得收益。 面向算力消費者,算力網絡提供任務式服務模式。通過分析算力 消費者實際業務需求,從海量資源中匹配調度最佳方案,完成任務并 達到客戶的預期。主要特點包括:通過業務編排,自動生成解決方案; 通過智能算法尋找算網最佳資源,調度高性能、低成本的算網資源降 低客戶成本;通過業務和資源感知以及跨域彈性調度能力,實時監控, 保障業務健康狀態和按時按量完成。
隨著數字化轉型的縱深推進,算力需求不斷提升,各類算力應用 場景快速涌現,主要可分為:生活場景、行業場景、社會場景,具體 如下表所示。以車路協同算力網絡為例,車、路作為服務對象接入算 力網絡,算力網絡為實現車路協同提供邊緣下沉計算節點、邊緣云、 中心云三級算力服務。邊緣下沉節點提供低時延的算力供給,負責圖 像、視頻等原始數據的就近解算;邊緣云提供準實時的算力供給,負 責分擔部分原始數據的解算任務;中心云提供非實時的算力供給,負 責交通大模型的訓練等任務。
4.算力網絡數據安全發展建議
算力是數字經濟時代的新型生產力。算力網絡是支撐數字經濟 高質量發展的關鍵基礎設施,可通過網絡連接多源異構、海量泛在 算力,實現資源高效調度、設施綠色低碳、算力靈活供給、服務智 能隨需。數據安全是算力網絡健康有序發展的關鍵。為助力算力網 絡數據安全體系建設,推動實現算網數據“可知、可視、可管、可 控、可溯”的目標,本報告提出以下發展建議。
(一)安全標準先行,加強引領 編制算力網絡數據安全相關行業標準,引領算力網絡數據安全 能力體系建設。一是快速推進重點標準的制定,關注數據流轉安 全、計算安全、交易安全等重點環節,推進算力網絡數據安全相關 行業標準的制定。二是加強技術標準的研究,針對數據安全需求解 析、融合編排、存證溯源等難點問題,加強相關技術研究,做好對 象定位和技術切割,適時推出相關行業標準,為算網數據安全技術 研發和創新明確方向和指導。三是持續推進算力網絡數據安全能力 測評標準編制,圍繞節點自身安全能力、數據安全處理能力、運行 維護安全能力、數據服務提供能力等方面,豐富指標維度,構建與 完善算力網絡數據安全測評體系。引導算力消費者、算力運營者與 算力供應者關注算力網絡數據安全能力核心指標,提升算力網絡總 體數據安全能力。
(二)加速技術創新,提升能力 以創新思維提升算力網絡數據安全技術水平。一是積極推進算 力網絡技術能力與安全技術的創新融合。充分利用算力網絡的智能 分析與算力資源的靈活編排能力,形成安全態勢主動感知、安全風 險敏捷處置、安全能力按需調度的內生安全能力。二是加快安全技 術在算力網絡環境中的落地應用。針對算力網絡分布式技術架構特 點,推進區塊鏈、隱私計算等技術在算力網絡數據安全領域的落地 應用。三是著重解決算力網絡應用中的安全痛點。針對跨域數據流 轉溯源、海量節點數據安全審計等技術難題,開展技術攻關和重點產品研發,引導業界對齊算力網絡數據安全能力水平認知,持續提 升行業數據安全技術水平。
(三)豐富融合應用,激發活力 以用促建,推動算力網絡數據安全水平的持續提升。一是鼓勵 加強算網數據安全解決方案和行業應用融合創新,深入挖掘算力網 絡在智慧金融、智慧交通、智慧醫療、智能制造、工業互聯網等場 景的融合應用,完善算網數據安全供需對接。二是從算網實際應用 場景中發現亟待解決的數據安全問題,以用促改,持續挖掘算力網 絡安全建設與能力提升目標,推動完善算力網絡數據安全體系。三 是打造示范應用項目,樹立數據安全標桿,實現安全標準和政策落 地,帶動千行百業,推動算力網絡價值創造、驅動數據安全能力創 新發展。
(四)產學研深度協同,完善生態 打造算力網絡數據安全生態,倡導產學研用深度協同。一是鼓 勵從事算力網絡安全技術研發的科研院所、高校與安全廠商、算網 運營方開展深度合作與技術交流,促進算力網絡各類應用場景下數 據安全技術的創新與落地應用;二是構建多方參與的算力網絡數據 安全生態體系。充分發揮政府部門、企業、第三方組織等各方的能 動性,多舉措多層次組織開展交流論壇、項目推介、實踐比賽、案 例評優、人才培養等產業活動,建設算力網絡數據安全產業生態 圈。三是深化拓展國際交流與合作,以高校、科研院所、科技領軍 企業為主體,通過學術會議、國際論壇、學術社區、項目合作等多種方式,積極推進算力網絡安全領域的國際交流合作,為算力網絡 數據安全技術發展營造良好的國際環境。