本文來(lái)自腦極體，作者/藏狐。
自古以來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)都非常重視運(yùn)力的作用?！尔}鐵論·通有》中，形容商運(yùn)力量的作用——“均有無(wú)而通萬(wàn)物”。到了近代，鐵路作為先進(jìn)運(yùn)力的載體，更是國(guó)力的象征；而中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展矚目的改革開(kāi)放40年，也是交通運(yùn)力突飛猛進(jìn)的階段，“要想富，先修路”的發(fā)展模式深入人心。運(yùn)力先行，已經(jīng)成為數(shù)字時(shí)代發(fā)展的重要標(biāo)志。
而今天，我們生活的世界不僅僅有物理層面的交通運(yùn)力，還有一個(gè)日夜流通著數(shù)據(jù)、算力、信息的數(shù)字運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)。領(lǐng)先世界的5G、千兆光網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)基建，讓中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)得以快速而平穩(wěn)地向前發(fā)展。
“東數(shù)西算”工程的正式啟動(dòng)，讓各行各業(yè)看到了算力基礎(chǔ)設(shè)施的重要性，而算力的流通也讓運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)被提上日程。2022中國(guó)算力大會(huì)上，以“全光筑基以網(wǎng)強(qiáng)算”為主題的品質(zhì)運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)分論壇就吸引了很多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。
東數(shù)西算對(duì)運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)提出了哪些新的挑戰(zhàn)？運(yùn)力如何與算力、存力深度融合？數(shù)字世界的運(yùn)力突飛猛進(jìn)之后，我們會(huì)再一次見(jiàn)證高速增長(zhǎng)的奇跡嗎？
算力時(shí)代的運(yùn)力瓶頸
20世紀(jì)七八十年代，中國(guó)名義GDP年均增速達(dá)到13.8%，經(jīng)濟(jì)活力的釋放帶動(dòng)了貨運(yùn)需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)，運(yùn)力瓶頸變得突出，出現(xiàn)了“請(qǐng)車難”“行路難”“港口擁滯”等問(wèn)題。試想一下，如果數(shù)字世界里也出現(xiàn)運(yùn)力瓶頸，各個(gè)企業(yè)/研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)在云端進(jìn)行分析計(jì)算時(shí)，卻面臨傳輸延遲、網(wǎng)絡(luò)卡頓、速率不穩(wěn)定的情況，顯然會(huì)直接影響數(shù)字化轉(zhuǎn)型和科技創(chuàng)新的進(jìn)程。
數(shù)字世界的運(yùn)力，指的是數(shù)據(jù)傳輸流轉(zhuǎn)的能力，由帶寬、時(shí)延、安全可靠等要素組成。今天，各類智能化應(yīng)用的普及，導(dǎo)致大量視頻數(shù)據(jù)、科研數(shù)據(jù)需要流動(dòng)、調(diào)度、分析處理，帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)壓力和運(yùn)力負(fù)擔(dān)也越來(lái)越大。
解決算力時(shí)代的運(yùn)力瓶頸，全光網(wǎng)絡(luò)成為首選方案，主要表現(xiàn)在四個(gè)價(jià)值：
1.確定性。全光網(wǎng)具有端到端的硬管道能力，帶寬確定。而且全光網(wǎng)采用光纖作為傳輸介質(zhì)，不受電子干擾，保證數(shù)據(jù)安全隔離，能夠?yàn)橛脩籼峁﹪?yán)格的業(yè)務(wù)質(zhì)量保障，提高數(shù)據(jù)流通的安全性，讓算力服務(wù)穩(wěn)定可靠，從而保障各類數(shù)字化業(yè)務(wù)不中斷、AI訓(xùn)練推理不中斷、企業(yè)生產(chǎn)不中斷。
2.高品質(zhì)。東數(shù)西算工程帶動(dòng)了數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，算力網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)、調(diào)度成為挑戰(zhàn)，而高品質(zhì)的全光網(wǎng)絡(luò)帶寬大、時(shí)延低，能夠以毫秒級(jí)時(shí)延到達(dá)所有的算力中心，算力即取即用，才能滿足科學(xué)計(jì)算、自動(dòng)駕駛、工業(yè)控制、直播AR/VR等時(shí)延敏感型業(yè)務(wù)的計(jì)算需求。
3.靈活性。算力網(wǎng)絡(luò)承載了各行各業(yè)龐大的計(jì)算需求，需要快速敏捷的業(yè)務(wù)部署，讓用戶能夠以成本最優(yōu)、路徑最優(yōu)的方式，不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景靈活接入不同算力資源，這時(shí)候全光網(wǎng)絡(luò)調(diào)度敏捷部署、靈活調(diào)度的特點(diǎn)就能發(fā)揮重要作用。
4.降能耗。數(shù)據(jù)中心是能耗大戶，數(shù)字業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)與減碳節(jié)能減排是一對(duì)矛盾體，就需要強(qiáng)健高效的運(yùn)力體系，來(lái)支撐全國(guó)算力設(shè)施的優(yōu)化布局。全光網(wǎng)絡(luò)傳輸和交換過(guò)程全部通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)，就光不就電的特征，使得光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能耗本身就比較低，符合雙碳戰(zhàn)略的發(fā)展需要。
正如中國(guó)信息通信研究院總工程師敖立在分論壇中所說(shuō)，運(yùn)力和算力、存力同等重要，是數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的基石。修建一條高品質(zhì)全光運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)的“高速路”，以確定性運(yùn)力把云端的算力和存力輸送到千行百業(yè)。
全光網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)力破局
要想富先修路?！吨袊?guó)運(yùn)力白皮書》顯示，目前我國(guó)各省市運(yùn)力發(fā)展差異較大，東部和中部地區(qū)運(yùn)力指數(shù)高于西部地區(qū)。東數(shù)西算工程的高質(zhì)量推進(jìn)，有賴于運(yùn)力的持續(xù)升級(jí)。而全光品質(zhì)運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)，正是華為在2022中國(guó)算力大會(huì)上給出的答案。
華為光傳送領(lǐng)域總裁周軍提到，華為以Fiber to Everywhere，OTN to EverySite為目標(biāo)，打造全光品質(zhì)運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)全光終端、全光錨點(diǎn)、全光調(diào)度、全光網(wǎng)關(guān)以及運(yùn)力地圖等創(chuàng)新，向下聯(lián)接企業(yè)和家庭，向上聯(lián)接算力和云，構(gòu)建無(wú)處不在的確定性運(yùn)力，讓算力服務(wù)觸手可及，隨用隨取。
我們用物理世界的流轉(zhuǎn)，來(lái)理解一下運(yùn)力提升的邏輯：
第一步，上車。高鐵剛出現(xiàn)時(shí)大家都很關(guān)注“上座率”，人人都有座位、享有更先進(jìn)的運(yùn)力，大大提振了經(jīng)濟(jì)活力。算力消費(fèi)也是如此，數(shù)字運(yùn)力也需要有全光終端，來(lái)保證“上座率”，華為全光品質(zhì)運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)通過(guò)OTN下沉到OLT站點(diǎn)，提供4種場(chǎng)景的算力接入方式，大型企業(yè)如金融客戶通過(guò)OTN光終端的獨(dú)享管道，保障金融交易安全可靠；中小企業(yè)利用現(xiàn)網(wǎng)ODN低成本、快速開(kāi)通專線；小微企業(yè)通過(guò)FTTR，用最低代價(jià)、最低成本構(gòu)建一個(gè)全光品質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)，家庭用戶也有相應(yīng)的全光網(wǎng)終端來(lái)打造100%全屋真千兆，承載豐富多彩的計(jì)算應(yīng)用。華為全系列的全光終端，充分滿足各類差異化的聯(lián)接需求，讓算力使用更普惠更便捷。
第二步，選路。各路車目的地不同，需要多種道路規(guī)劃和不同的高速路口，保證交通出行的有序運(yùn)轉(zhuǎn)。算力時(shí)代的運(yùn)力“入口”，靠的是全光錨點(diǎn)，華為OTN具有確定性低時(shí)延的特點(diǎn)，通過(guò)全光錨點(diǎn)，向上可以1毫秒聯(lián)接到算力節(jié)點(diǎn)，向下增強(qiáng)覆蓋，將企業(yè)覆蓋范圍拉近到百米，帶寬從2M到100G無(wú)損可調(diào)，能夠滿足各種差異化用戶的入算需求。
第三步，調(diào)度。有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)對(duì)途中有多少卡口都爛熟于心，全光網(wǎng)絡(luò)中AI也有同樣的智慧，通過(guò)400G和Super C+Super L技術(shù)，打造用戶到算力節(jié)點(diǎn)以及算力節(jié)點(diǎn)間的超高速互聯(lián)。在華為400G方案中，采用了業(yè)界領(lǐng)先的oDSP算法，識(shí)別各類業(yè)務(wù)所需要的帶寬和算力資源，把不同計(jì)算資源進(jìn)行整合調(diào)度，為用戶提供最優(yōu)資源服務(wù)和算力節(jié)點(diǎn)間的超高速互聯(lián)。
第四步，通關(guān)。往來(lái)的車多了，高速路口也得提效，避免擁堵。全光網(wǎng)關(guān)就是運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)和算力節(jié)點(diǎn)之間的“關(guān)口”，能夠關(guān)聯(lián)到不同算力集群的算力資源，通過(guò)算網(wǎng)大腦，實(shí)現(xiàn)用戶到算力的之間OSU管道的自動(dòng)建立和按需提速，讓算力能夠被靈活取用。比如仿真設(shè)計(jì)需要超高性能算力，通過(guò)全光網(wǎng)關(guān)關(guān)聯(lián)到HPC超算節(jié)點(diǎn)；而實(shí)時(shí)工業(yè)質(zhì)檢要求超低時(shí)延，通過(guò)全光網(wǎng)關(guān)關(guān)聯(lián)到工業(yè)算力節(jié)點(diǎn)。
第五步，成網(wǎng)。最終將各地路網(wǎng)匯聚在一起統(tǒng)籌規(guī)劃，能夠更快捷順暢地抵達(dá)全國(guó)任一目的地。華為全光品質(zhì)運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)打造的運(yùn)力地圖，首先將帶寬、時(shí)延、可靠性、能耗、利用率等運(yùn)力資源全面數(shù)字化；接下來(lái)，采用多因子均衡算法，根據(jù)用戶配置偏好和業(yè)務(wù)SLA要求，匹配最合適的算力節(jié)點(diǎn)，建立用戶和算力之間的最優(yōu)運(yùn)力路徑；從而幫助運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面規(guī)劃、運(yùn)維和管理。
曾幾何時(shí)，四通八達(dá)的路網(wǎng)支撐著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，有理由相信，高品質(zhì)全光運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)以確定性運(yùn)力釋放算力的確定性價(jià)值，也將進(jìn)一步拉動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，支撐中國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。
千行百業(yè)的運(yùn)力之變
如果覺(jué)得技術(shù)概念還是有點(diǎn)抽象，那么不妨通過(guò)一些實(shí)踐案例來(lái)看看運(yùn)力提升之后，千行百業(yè)會(huì)發(fā)生哪些變化？
在千行百業(yè)中，科研創(chuàng)新是高性能計(jì)算的核心場(chǎng)景之一，對(duì)算力的需求和運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)要求也是更高的。以國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心(濟(jì)南超算)為例，其計(jì)算規(guī)模就位居全國(guó)前列，支撐著科學(xué)計(jì)算、工程計(jì)算、政務(wù)民生等業(yè)務(wù)，這些計(jì)算存儲(chǔ)密集型業(yè)務(wù)對(duì)運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)提出了大帶寬、高可靠、高安全的要求。濟(jì)南超算與運(yùn)營(yíng)商、華為合作構(gòu)建的高品質(zhì)運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)專線，來(lái)支撐大規(guī)模機(jī)密數(shù)據(jù)的傳輸和計(jì)算。濟(jì)南超算的譚立狀博士提出，超算中心澎湃的多樣化算力，需要通過(guò)無(wú)處不在的全光運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)，輸送到智慧制造、航空航天、科學(xué)研究等千行百業(yè)。在這次算力大會(huì)中，山東省也率先發(fā)布了山東一體化算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)行動(dòng)方案，明確提出了重點(diǎn)場(chǎng)所算力網(wǎng)絡(luò)OTN通達(dá)率在2025年將達(dá)到100%。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是第四次工業(yè)革命的重要組成部分，機(jī)器視覺(jué)、遠(yuǎn)程控制、高精度交互等數(shù)字技術(shù)的落地應(yīng)用，需要的帶寬也是極大的。比如某個(gè)生產(chǎn)線上部署的8K高速工業(yè)攝像機(jī)，一張照片可達(dá)1G，高速生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的實(shí)時(shí)圖像都要上傳到數(shù)據(jù)中心進(jìn)行AI分析推理，需要高品質(zhì)全光網(wǎng)絡(luò)的帶寬來(lái)保駕護(hù)航。在一些智慧廠區(qū)、智慧港口，遠(yuǎn)程操控龍門吊、挖掘機(jī)等設(shè)備，大大減輕了駕駛員的工作負(fù)擔(dān)和風(fēng)險(xiǎn)，與此同時(shí)，遠(yuǎn)程控制也對(duì)網(wǎng)絡(luò)的低時(shí)延、高可靠提出了更高的要求。全光品質(zhì)運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)，將成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中安全生產(chǎn)的底層支撐。
運(yùn)營(yíng)商在算力時(shí)代也需要進(jìn)行業(yè)務(wù)創(chuàng)新和服務(wù)模式創(chuàng)新，不同算力場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)也是不同的，運(yùn)營(yíng)商需要根據(jù)行業(yè)客戶的具體應(yīng)用情況來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)能力進(jìn)行靈活部署和調(diào)整。目前，全國(guó)已經(jīng)有超過(guò)10個(gè)省和直轄市布局了全光品質(zhì)運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)，比如河北移動(dòng)發(fā)布“冀算”算力網(wǎng)絡(luò)品牌，以張家口為中心通過(guò)OXC全光調(diào)度，打造了1-3-5毫秒極致體驗(yàn)的算力時(shí)延圈；湖北移動(dòng)發(fā)布四“靈”算網(wǎng)通產(chǎn)品賦能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，通過(guò)400G高速互聯(lián)，打造超大帶寬的運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)，輻射長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶；北京電信基于OXC全光調(diào)度，把OXC覆蓋到每個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域，打造了算力樞紐間全光互聯(lián)的高速網(wǎng)絡(luò)，讓所有用戶實(shí)現(xiàn)1-2-3毫秒入算……這些運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)也將進(jìn)一步增強(qiáng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的活力。
說(shuō)了這么多，個(gè)人用戶到底能從全光網(wǎng)絡(luò)中收獲哪些價(jià)值呢？很多顛覆式的新概念、新應(yīng)用，比如VR游戲、云游戲、元宇宙等，都需要超大帶寬來(lái)確保高清畫面的實(shí)時(shí)渲染，以及低時(shí)延來(lái)減少畫面延遲導(dǎo)致的眩暈感。全光品質(zhì)運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)，是消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)不可或缺的創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施。
不難發(fā)現(xiàn)，通過(guò)全光品質(zhì)運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)，讓算力真正流動(dòng)起來(lái)，成為各行各業(yè)、國(guó)計(jì)民生的變革力量。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，算力如同水一樣更加普惠、充沛、易得；對(duì)于運(yùn)營(yíng)商等數(shù)字服務(wù)者，獲得業(yè)務(wù)創(chuàng)新的能力，做大市場(chǎng)價(jià)值；對(duì)于全社會(huì)來(lái)說(shuō)，運(yùn)力催生經(jīng)濟(jì)活力，助力東西部協(xié)同發(fā)展以及全國(guó)算力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能減排，有著利在千秋的意義。
“均有無(wú)而通萬(wàn)物”，是運(yùn)力跨越千載光陰、跨越物理和數(shù)字兩個(gè)世界永恒不變的價(jià)值。
