什么是“算网一体”？

算网一体的多层次融合

从字面上来说，算网一体就是将算力和网络融合在一起，该特质与算力网络十分接近。然而，算力网络是由计算设施与网络设施共同构建的一张传输网络，而算网一体则是建设这张网络想要实现的最终目标。在架构上，“算网一体”提出了“四大层次，六大融合”的合作体系。

四大层次

• 基础设施：通过计算和网络设施来感知、连接与协同多元算力，最终实现网络与算力融合为一体。
• 平台：智能运维平台让服务与算力资源融合，实现快捷调度算力。
• 应用：面向各类垂直行业，满足算力泛在连接。
• 安全：采用内生安全的架构设计，保障算力安全、可靠地调度。

六大融合

• 服务融合：云、算、网、安一体化运维平台保障高质量的算力服务，将算力资源转换为如水、电一样的服务型资源，实时反馈算力资源分布以及质量等问题。
• 能力融合：算网平台集合各项能力，如意图感知、弹性服务、故障监控等，做到实时响应不同需求的算力服务。
• 运维融合：通过将所有网络、算力、存储集中到同一个资源池里，并与确定性技术、智能运维技术、算力度量技术结合，打造快速集成、统一编排、统一运维，提供融合的、智能化的运维体系。
• 数据融合：采集、配置、安全、日志等数据集中在数据池中，形成数据中台，基于大数据学习和智能分析，确保数据具有的安全保护和敏捷调度。
• 算力融合：对CPU、GPU等异构算力提供算力管理、算力计算以及算力可视等能力，结合算力分配算法等技术实现泛在算力的灵活应用，满足各种业务的算力诉求。
• 网络融合：集成云、网、边、端，形成空、天、地、海一体化的算力和网络融合。

算和网为什么需要融合？

数字化新型基础设施的建设已成为实体经济全面升级的重要基石。在数字经济的条件下，生物识别、智能医疗、智能制造等智慧场景不断涌现，更多的个人、社会信息数字化将产生海量的应用数据，而算力处理的需求也随之而增加。研究显示，预计到2030年，仅无人驾驶、区块链、物联网、AR/VR这四个方向的应用场景算力需求，同比2018年提升300倍。其中，高实时性的高效算力即将成为智能场景的主要特征。高效算力也得到了世界主要国家的认同。2020年全球算力总规模达到了429 EFlops（每秒浮点运算次数），同比增速39%；中国算力在2020年与美、欧、日并驾齐驱，总体位于第一梯队。因此算力已经成为比流量更加宝贵的基础资源。

但是，当前算力设施建设面临着数据中心能耗高，算力资源利用效率不足，区域发展不协调、不均衡等挑战。尤其是数字化、智能化加速，算力供需关系失衡更为凸显。究其原因，一方面，多年来计算行业主要聚焦于单点算力突破，缺失对算力连接的关注，无法保障端到端算力服务的便捷性。另一方面，计算行业依旧是以简单扩容算力传输网络来应对算力需求剧增，该措施无法满足泛在化的计算需要，将导致出现一系列的算力资源相对过剩，也就是算力孤岛问题，以及算力资源全局不足的现象并存。

通过充分发挥通信网络的优势，使用网络来全局调度和联通算力，加速通信网络朝着计算化的方向发展，有助于提升算力连接服务的创新，推动网络朝着智能化全面演进。因此，计算网络化成为通信行业的一个重要方向。

算网一体有哪些特点？

第一，算力灵活连接

在未来，算力资源泛在式分布要求算力网络必须具备算力敏捷接入的能力。为了保证快速获取算力，SRv6技术将起到巨大的作用。基于统一SRv6协议，实现无缝跨越多级网络，全自动化打通端到端路径快速算力传输路径，实现低时延选路。同时可以实现一跳敏捷入云、一线入多云，快速获取算力以及云边端资源。

第二，算力无损传递

当算力由网络来链接，网络故障时就会面临丢包的风险。每个丢包都会对计算效率影响巨大。因此，如何做到网络无损传输算力成为了至关重要的一环。采用网络切片技术，可以提供专属的算力运输通道，保证算力无损传递。网络切片可以提供以下保障。

• 超融合数据中心网络无损以太实现零丢包。
• 切片租户之间安全隔离，端边云算力可靠传送，按时到达。
• 智能算法确保100%吞吐下零丢包，算力100%释放。

第三，算网智能调度

当需求方发起算力请求时，算网大脑根网络带宽、时延、抖动、可靠性等因素，判断算网提供方和需求方之间能否提供网络连接服务。与此同时，算网大脑中的多因子网络度量算法可基于SLA、带宽等实时计算网络路径，支撑算网大脑一体编排，实时观察算力和网络状态，根据算力需求变化、时延、带宽等信息计算最佳传输路径。

第四，算力资源感知

为了应对算力网络中存在海量的应用连接，算力资源感知系统根据客户不同的业务场景，灵活调整网络质量，为用户提供高品质和差异化算力服务。

• 端到端部署IFIT，实现业务随流感知以及故障快速定位。
• 通过标记APN ID让网络识别并引流入应用级切片或隧道，提供差异化SLA保障。

第五，算力安全护航

网络、算力、安全资源池共同构建的安全体系，实时定位、阻拦威胁，打造可信的算力传输网。

• 端、边、云构建安全体系，确保算力安全资源接入。
• 可靠安全体系在算力调度时提供安全资源，为算力运输保驾护航。

第六，算力弹性调整

网络根据用户数据量实时变化，敏捷调整算力资源供给，实现用户与算力间弹性链接服务。随着用户数据的波动，算力资源根据流量变动而自动调整。当某个区域流量减少时，该区域的算力资源随之降低，并调度到流量高的区域。当流量回到正常水平时，算力资源自适应然后返回到正常水准。

与“云网一体”的区别

云网一体作为在算网一体之前提出的概念，承载着网络智能化创新发展的重要使命。那么二者之间是何关系？

首先，算网一体是云网一体的“进阶版”。相对于云网一体，算网一体孕育了更多创新发展，在演进目标、算力类型、关键技术等方面都提出了全新的要求。

• 在演进目标部分，不同于云网一栈式入云的连接需求，算网一体关注应用和服务更加紧密的合作内涵，实现算力资源像水电一样普适、高效。
• 在算力类型部分，算网一体扩大对于云化算力的关注，强调多元算力、多维算力的异构统一。
• 在关键技术部分，云网一体的核心技术点是“云调网、网随云”，重心落在资源调度。而算网一体强调算力统一度量、算力全局调度、以及算力弹性编排，将技术研究扩大到应用和服务层面。