算力网络发展背景与趋势
算力网络作为网络和计算融合发展的全新方向，是推动传统产业数智化转型和数字经济发展的新引擎。其发展背景包括数字经济和产业数字化转型对优质网络连接和强大算力的需求，以及新基建战略和东数西算工程的推动。算力网络融合通信、计算、人工智能等学科领域，是对边缘计算技术的有效升级，体现了新基建对5G、工业互联网等融合基础设施和AI、云/边缘计算等新技术服务的融合诉求。
算力网络发展现状
算力网络已成为产业界热点，运营商、设备商、科研院校等纷纷加入研究，基本确立了发展路线和架构体系。在核心技术方向取得初步成果，包括算力建模、算力感知、算力路由、算力交易等，并发表多篇论文、推进标准化制定，开展技术原型验证和试点工作。中国移动、中国电信、中国联通等已发布相关白皮书，将算力网络作为未来网络演进的重要方向。国际电信联盟（ITU）、国际互联网工程任务组（IETF）、第三代合作伙伴计划（3GPP）等国际组织，以及中国通信标准化协会（CCSA）、中国通信学会、网络5.0联盟等国内行业组织，均启动了算网一体相关标准制定工作。
算力网络应用场景
算力网络将改变算力的供给、应用和服务方式，提升算网服务的灵活性和高效性。主要应用场景包括：
- CloudVR视频业务：通过云边端多层次算力协同供给和极致可靠的网络保障，满足用户对智能化、沉浸式生活体验的需求。
- V2X车联网：通过协同车内、车车、车路等多维度通信场景，基于算网一体化能力，实现精准、实时的驾驶策略。
- 绿色低碳：通过算网一体化服务提升资源利用率，减少网络资源和计算资源的浪费，降低整体能耗，助力“双碳”战略。
工业互联网和算力网络的协同发展
工业互联网网络是构建工业环境下人、机、物全面互联的关键基础设施，包括工厂内网和工厂外网。工业互联网的计算基础设施包括中心云、边缘云、网关、控制器等。算力网络是网络和计算两大学科的融合，包括IP网络、光网络、多样性算力、泛在算力等基础设施，目标是实现算网一体。工业互联网和算力网络相互促进发展，一方面工业互联网可以促进算力网络在垂直行业领域的应用，另一方面算力网络可以激发工业互联网新的发展动力，实现灵活、高效、集约的工业再升级。
算力网络在工业互联网的应用场景和部署方式
面向互联互通、柔性制造等工业互联网趋势，算力网络可以应用在工业内网和外网，对异构的算力节点进行编排管理，并通过与工业SDN、IPv6协议的结合，实现算力的实时感知调度，满足高带宽、低时延的新型工业视觉、工业控制、工业智能等业务需求。部署方式包括集中式和分布式，可以与工业SDN相结合，通过增强工业SDN控制器，对网络中的计算节点算力信息进行感知和收集，同时结合网络链路的状态信息，选择最合适的计算服务节点和网络转发路径。工业IP化是指将IP协议延伸至工业生产网络，以实现企业办公网络、生产管理网络、过程控制网络以及现场网络的端到端IP互联，有利于整个工业系统的全面深层次交互。
算力网络在工业互联网应用的关键技术
算力网络和工业互联网相结合的核心技术包括：
- 算网度量：对算力资源和需求进行统一的抽象描述，并结合网络性能指标形成算网能力模板，提供标准统一的度量规则。
- 算网感知：对用户、网络和算力资源和服务的部署位置、负载信息等的实时感知，为进一步的协同、调度、融合提供条件。
- 算网调度：通过融合计算信息的新型路由和协议，进一步实现高效的算网一体化调度，满足新型业务的端到端算网需求，提升整体资源利用率。
- 在网计算：面向网络和计算逐步一体化阶段，计算任务开始从网络边缘的数据中心逐渐迁移至网络内部，由交换机、路由器、网关、服务器等设备共同完成计算任务。
- 算网确定性：提供更可靠、更精准的网络连接，和算力网络相结合，将为工业互联网提供端到端的确定性服务。
- 算网数字孪生：将数字孪生技术引入网络，构建一个具有物理网络实体及虚拟孪生体,且二者可进行实时交互映射的网络系统。
- 算力标识：针对专业性高、差异性大的工厂内智能任务，对算力资源与网络资源进行统一且可验证的标识可为算力调度提供基础。
愿景
在工业互联网中，算力网络的核心作用是对网络和算力资源的统一纳管以及灵活的调度。算力网络可以充分发挥其新型基础设施的作用，促进产业的智能化升级。
展望
算力网络是国内首创的融合网络和计算两大领域的新型技术，目标是构建灵活高效、绿色低碳的新一代融合信息基础设施，已经成为产业界的热点。与工业互联网相结合，算力网络可以助力实现统一化、灵活化承载的工业互联网网络和计算平面，满足新型的工业应用需求。目前，算力网络的发展尚处于起步阶段，演进路线和技术体系初具雏形，亟需产业界上下游联合推进，在算力度量、算力感知和路由、在网计算等技术方向实现突破。
