赵鹏：算网大脑 助力算网服务创新发展

01 背景 02 算网大脑关键技术 目录 03 算网大脑产品与实践 1 算力网络发展背景和关键驱动力 算力网络是国家战略的要求，产业发展的趋势和公司转型的动力，为全社会数智化转型和公司发展定位转型带来全新机遇。 国家战略要求算力网络 发改委 数据中心纳入“新基建” 《十四五规划》 加快数据中心体系建设 四部委 启动“东数西算”工程 工信部 提出“三年行动计划” 国家 产业发展呼唤算力网络战略 •产业创新：产业数字化转型加速，对融合信息基础设施的供给提出更高需求 •技术融合：DICT技术持续融合，相互促进，共同产业 发展发展 •绿色低碳：碳达峰、碳中和，建设新型低排放基础设施 公司转型需要算力网络 •业务创新：提升网络价值，开创算网全新业务场景 公司•角色转型：重构运营商的服务体系，从网络管转型道提供商向算网服务提供商转型 •技术突破：打造原创技术策源地，成为创新链技术突破的重要根基 2 产业价值 算力需求曲线 数字经济催生信息服务新业态 计 算能力 数字经济对算力需求持续增加 算力需求曲线 智能互联网 产业互联网 移动互联网 互联网 信息时代 (同构计算环境) 算力时代 (异构计算环境) 技 术能力 •在产业互联网时代，“云+网”双基础设施加速数字化转型 进程，算力加速成长，从CPU同构计算模式变迁为CPU/GPU/FPGA/NPU等异构计算模式。 •智能互联网时代，人工智能、科学研究、数字孪生以及元宇宙等新兴领域快速崛起都对算力提出更高要求。预计到2030年全球算力规模达到56ZFlops，平均年增速达到65%。 数字经济发展对社会带来的价值 •2012年以来我国数字经济年均增速高达15.9%，数字经济逐步成为国民经济主导力量。 •数字经济发展在促进传统产业的数字化升级的同时孕育孵化新的产业模式，实现数字产业化。 •数字经济推动经济和社会高质量发展，贯彻创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展和共享发展理念。 商业价值 数字经济发展推动产业升级的同时带动算力需求持续增长，算力网络多要素融合能力成为发展重点，业务模式由资源型向服务型转变，更好的满足社会需求，并实现更高的产业附加价值。 业务模式由资源型向服务型转变 信息时代算力时代 服务供给 高附加值 智链云数网边端安 IT基础设施 低附加值 CT主要提供连接型业务，IT主要提供产业发展推动ABCDNETS多要素融合，IaaS等资源型业务提供服务型业务 •算力时代，电信运营商、云服务商、应用产业方等不约 而同的将多要素融合能力作为发展重点。 •基于价值链驱动，业务模式从资源型向服务型转变， 实现多要素的融合供给，推动在算力经济新形势中的 价值再定位。 CT网络 IT基础设施 CT网络 资源供给 3 算力网络（ComputingForceNetwork）的定义 算力网络是以算为中心、网为根基，网、云、数、智、安、边、端、链（ABCDNETS）深度融合的新型信息基础设施，实现“算力泛在、算网共生、智能编排、一体服务”的目标，推动算力成为与水电一样，可“一点接入、即取即用”的社会级服务，达成“算力无处不在、网络无所不达、智能无所不及”的愿景。 一体服务：实现三个融合供给 算网统一编排 编排管理层 算网智能化 ①多要素融合供给：融合算网数智链安等多要素 运营服务层 ②社会算力融合供给：算力并网、可信交易 ③数智服务融合供给：随需满足、体验“无感”、使用智简 智能编排：融数注智，构建算网大脑 ①一体编排：实现算网统一编排/调度/管理/运维 数据湖 基础算网管理人工智能引擎 ②核心能力构建：打造算网资源一体设计、全局编排、灵活调度、高效优化的核心能力 分布式算力（边） 分布式算力（端） 基础设施层 分布式算力（中心）分布式算力（中心） 统一IP算网底座 分布式算力（网） 分布式算力（边） 分布式算力（网） 分布式算力（端） 算力泛在：实现三融通，构建云边端多层次、立体分布式算力 ①空间：融通东西，4+3+X数据中心布局 OTN/OXC OTN/OXC 全光底座 OTN/OXC ②逻辑：融通云（C）、边（E）、端（T） ③内核：融通异构，实现ARM/x86/GPU/FPGA等多样性算力 4 算网大脑是实现算力网络愿景的关键系统 一体化运营运维能力 向上：提供一体化运营运维能力 •向上实现面向用户的服务能力开放，提供可供运营层调用的原子功能及服务；同时可向运营侧提供端到端的资源、性能视图呈现，告警指标上报等 产业发展呼唤算力网络 算网大脑通过对算力和网络资源的统一编排调度和管理运维，融数注智，向下实现泛在算力的跨层跨区域融通和网的跨域跨专业拉通，向上实现多要素融合能力供给和算网一体化服务支撑，是算力网络的关键系统。 一体化算网编排能力 “算网大脑”集中呈现管理 算网统一编排算网智能化 人工智能引擎 编排管理层 平台层：统一编排管理、算网自智 •统一对全网算网资源进行采集，构建算网资源数据湖；通过一体编排、泛在调度等技术实现算网各域资源协同编排管理、资源呈现，与AI、大数据技术融合，构建智能运 维闭环体系 向下：进行统一调度 •基于网络控制层、算力管理层的能力接口，实现算网资源信息互通，获取网络拓扑、资源信息变更、状态监控等内容，实现策略下发、配置管理等 算网大脑整体定位 5 中国移动算力网络发展历程 中国移动深刻把握算力时代发展脉搏，以网强算提出“算力网络”全新理念。两年来，继往开来、开拓创新，全力推进算力网络发展。 算力网络是以算为中心、网为根基，网、云、数、智、安、边、端、链（ABCDNETS）等深度融合、提供一体化服务的新型信息基础设施。 提出新概念 杨杰董事长提出“算力网络”概念与愿景 发布新理念 发布《算力网络白皮书》和算网运营管理系列行业标准 融入新战略 成为“5G+算力网络+能力中台”新型信息基础设施的关键一环 打造新平台 启动算力网络试验网CFITI1.0，发 布算网服务体系1.0 开创新方向 发布《算网大脑白皮书》、提出算网大脑愿景、发展路径等 构建新装置 发布《算力网络科技创新成果》，CFITI试验网与中国算力网、中科院信息高铁联合打造科学装置 组建新战队 发布《算力网络科技创新成果》，CFITI试验网与中国算力网、中科院信息高铁联合打造科学装置 5G ——中国移动《算力网络白皮书》 算力智慧 网络中台 6 继往开来，即将迈入算力网络新阶段 走过算力网络“泛在协同”的重要阶段，即将迈入“融合统一”的发展新阶段 起步阶段：泛在协同发展阶段：融合统一 跨越阶段：一体内生 运营服务 2025~ 十五五阶段及更长期 编排管理基础设施 一站服务：一站开通算网服务协同运营：云网运营双入口拉通 协同编排网随算动 融合服务：产品融合、确定性服务统一运营：统一入口、统一平台 智能编排 算网融合 一体服务：多层次智简无感服务模式创新：多方算力可信交易 智慧内生算网一体 2021-2023 2024-2025 十四五阶段 7 01 背景 02 算网大脑关键技术 目录 03 算网大脑产品与实践 8 算力的含义 算力用于表征单位时间进行某种计算处理的能力 •狭义上，算力是设备系统的计算处理能力，包括芯片、单机、超算集群几个层面，按照所处理计算的类型区分为TOPS、 FLOP/S、Hash/S等单位进行度量； 广义：系统整体处理数据的能力 释放算力需要算力、网络、存储的有机协同 •广义上，算力是系统整体处理数据的能力，在单机设备计算能力基础之上，整体系统算力的释放还取决于算力与系统内网络、存储等资源的高效协同 狭义：设备的计算能力/处理数据的能力 逻辑：TOPS;AI：FLOP/S；比特币：Hash/S 网络迟滞拖累整体性能 网络过快等待时长增加 9 算网大脑是算力网络的中枢调度决策系统 •算力从狭义到广义有芯片、单机、集群和网络化算力等多种不同形态。 •网络化算力需要与之匹配的中枢调度决策系统--算网大脑，算网大脑的本质是算力网络操作系统，其最重要目标是实现算力网络算力供给能力、数据处理能力、网络连通能力、业务供给能力的最大化。 计算任务 控制单元CU 单芯片算力 整机算力 软件应用 操作系统 云化算力 网络化算力 云服务 算网一体化业务 K8S、OpenStack… 算网大脑 10 基于OODA决策循环模型的算网大脑关键能力设计 基于OODA决策循环模型，其核心是观察、导向、决策、行动四个阶段； 算网大脑是算力网络的中枢调度决策系统，其核心能力是算网态势感知、智能分析、编排和调度执行。 美国战略理论家约翰·博伊德为空军作战提出OODA循环模型，相比与 PDCA，是一种更加适用于高度复杂、动态变化场景的决策思路。 Observe 通过各种设备和网络收集信息 Act 执行操作 OODALoop Orient 分析判 断，结合经 验，将 数据转化为有用的信息 Decide 明确制定方案，下达操作命令 OODA循环模型 算网大脑关键能力设计 算网大脑感知算力网络基础设施信息，基于业务需求综合分析制定算网业 务方案，通过算网多要素的最优分配，实现算力的最大效力发挥。 感知 算网资源及数据采集和管理 调度执行 完成实际资源分配及网 络配置 智能 算网业务智能感知、编排及调优 编排 算网业务一体化业务设计和编排全生命周期管理 11 算网大脑带来的变化 算网大脑在“全局”、“动态”、“智能”三方面发挥核心作用，依托底层各专业域能力的标准化供给，实现在场景定制、多要素融合和智能保障等方面的业务体验全面提升。 全局：算力融通和多要素融合 •算力：物理（空间）、逻辑（云边端）、异构（智算、通算）、多主体（三方云算力）四融通 •多要素：实现“ABCDNETS”多要素算力+网络+能力的融合一体供给 动态：持续的最优方案交付 •业务一体交付：结合实时感知的算网多方因素和策略，实现需求和资源的最优匹配和最优方案交付 •业务运行期间：持续对业务和资源状态进行感知并针对业务的质差和劣化进行动态优化和调整 智能：全周期的算网自智 •意图驱动：用户任务式意图的智能识别和需求拆解 •业务体验保障：业务运行期间持续的智能分析决策，以及智能化的业务体验优化保障 •服务模式创新：智能技术的深度融合推动催生新的服务模式 支撑算力网络业务场景可灵活定制、多要素可融合供给、体验可动态智能保障的全面提升 12 关键技术能力1：全局—跨域多要素联合编排 跨域多要素的算网业务场景 算网产品能力：如智能视频 入云连接 云间互联多要素协同 AI算法 视频云 云专网 人脸识别 摔倒识别 抽烟识别 接入 存储 抽帧 最低时延 最高可用最低成本综合平衡 云主机对象存储视频/网页/下载加速 云专线云组网彩信 视频抽帧视频转码违停识别烟雾识别 堡垒机 防攻击 文件存储AI训练算力CDN内容管理能力 物联网短信呼叫视频存储图片抓拍人脸识别抽烟识别防火墙 流量清洗 摄像机 接 音门入 箱禁认证 渲染算力AI推理算力CDN用户日志查询能力 CMNETPON 短彩IVR 信信平 平平台 台台 CPUGPU CPU 接入存储 抽帧 人脸识别算法抽烟识别算法防火墙镜像流量清洗镜像 CPU SPN云专网 FPGA存储 存储 违停识别烟雾识别堡垒机镜像防攻击镜像 存储 核心网物联网 DPU内存 内存 转码监控分发 火情识别 抗Ddos攻击安全资源池 内存 摄智智溯身可像能能源份信机音门服服存箱禁务务证 网络能力管理 短彩 多算管理 CDN 视频大数据 AI 安全 MEC 终端管理 区块链 随着业务场景的复杂化和技术的融合发展，智能视频、车联网等涵盖算力、网络、AI智能、终端等多种能力要素的场景加速发展，需要算网大脑实现“ABCDNETS”多要素的纳管、设计、调度、优化等联合编排能力。 重点攻关技术方向 跨域能力集中纳管 •各专业域资源、应用的原子能力封装，纳入算网大脑