算力网络:系统、整体考虑是核心 传输成本问题不可忽视
访中国工程院院士朱高峰、发展中世界工程技术科学院院士钟义信

发稿时间: 2022-07-29 09:50 来源:人民邮电报 作者:本报记者 吴双 2022-07-29
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行业数字化转型纵深推进,ICT技术高质量创新发展。本报推出的访谈栏目“热点3人行”,聚焦ICT行业热点话题,洞察信息通信业动态,与大家分享行业知名专家和领先企业代表的看法观点,在交流中思考与感悟。

算力作为数字经济的核心生产力,已成为国民经济发展的重要基础设施。首届中国算力大会于7月29日—31日在济南召开,本期“热点3人行”就从算力发展谈起。

步入数字化时代,算力备受瞩目。算力网络是不是概念炒作?它的本质是什么?跨区域数据传输和处理面临哪些挑战?针对以上问题,《人民邮电》报记者采访了中国工程院院士、通信技术与管理专家朱高峰和发展中世界工程技术科学院院士钟义信。

基于通信网数据传输是核心

记者:当前,算力网络概念大热,它的本质是什么?

朱高峰:所谓网络,是一个空间的概念。从我们人类社会的基本要素来讲,三要素分别是物质、能量和信息。在现代社会中,实现三要素的交换和分配就需要流通。流通不仅在点与点之间,而且在面上多个点之间互相进行,因此需要构建网络,以便于经济有效、高效通畅地实现多点与多点之间的流通。

信息的表现形式是数据,算力是对各类数据加工处理、从中提取有用结果所需要的一种基础能力。面对信息时代的巨量数据,人们对算力的需求大幅增长。此前,信息网络的主要功能为信息流通,辅之以短时存储,以及使信息变换形式以适应在网络中传输要求的功能,这些功能的具体实现可以综合到通信网络中。

大数据出现后,由于对数据处理能力的要求大幅增长,且各种数据集来自一定的地域范围,因此需要形成有别于一般通信网的数据处理专用网络,即算力网络。

算力的核心是数据处理设备,相应地要配置数据收集传送通道,以收集来自不同地域的数据,并要配备相应的数据存储设备,以及对加工获得的有用结果传送到使用目的地的传送通道。

钟义信:大家对算力网络这个概念可能有一些误解,以为这个网络就是传输算力,其实不对。算力主要体现在存储和计算方面。存储能力和计算能力都是物理的,不可能在信息网络上传输。

算力网络的本质是什么?一个是要有算力资源,就是存储器、计算机。另一个是网络,能够利用算力资源为远地的、大范围的各种数据提供存储、计算服务。在网络上“跑来跑去”的,不是存储器与计算器,而是存储器存储的数据、计算机处理的数据和处理的结果,所以算力网络的本质应该是数据的传输,这个网络是为数据传输服务的。

算力网络是把需要存储和处理的数据与运算的结果进行传输。两者都是数据,一个是粗数据,即处理之前的数据,一个是熟数据,即处理的结果,把这两个数据在网络上传输。算力网络的要害还是网络,是数据传输的网络。

发展算力网络的注意力需要放在通信网络如何支持这样一种特殊应用的数据通信、数据传输,并不能离开原来的通信、原来的互联网。

厘清问题统筹考虑算网建设

记者:构建算力网络过程中,有哪些问题或者哪些方面是我们要重点关注的?

朱高峰:经济发达地区的信息量大,因此信息应该在这些地方采集,那么采集之后的信息加工,要选择适合的地方建立计算中心。根据我国的实际情况,人口密度、人类活动、各种数据资源以及数据应用市场在东部更集中,中部次之,西部地区更次之。

数据传输的成本问题要考虑。跨区域进行信息数据加工,产生的数据需要经过传输送回需要的地方,数据传输要经过中间的传输通道,有的距离可达上千公里,数据的去和回都是有成本的。需要从整体网络的角度来考虑,而不是仅仅从数据中心建设成本、能源优势的角度来考虑。

由于西部的电力丰富、价格低,并且土地资源也较多,因此在西部建数据中心的投入较低,由此产生了“东数西算”的想法并有了一定的实践,但我们需要以系统思维来考虑算力网络建设。计算中心并不是只在我国西部建设,也不是说建好固定的几个计算节点即可,按需匹配计算需求和算力资源至关重要。云计算加边缘计算的模式对算力网络建设具有重要参考意义。从云计算的发展历程来看,边缘计算为其提供了有效补充。边缘计算的数据处理更接近数据来源,能够有效缩减云需要处理的数据量、计算系统的延迟,压低数据传输带宽,缓解云计算系统核心压力,提高计算系统的效率。多个数据收集、传递、处理、应用与存储这样的单元组合在一起形成的算力网络,根据地域覆盖范围可形成区域网和全国网,之间可形成层级关系,也可按不同应用领域形成专用网。

传输过程中的数据安全问题需要考虑。大数据中心之间的数据传输隐私问题怎么保证?跨区域传输数据安全吗?不管是技术层面还是政策法规的制定上,都要为保障数据安全提供有力支撑。

建设算力网络的主体是谁?数据中心的控制、管理、使用、成本核算由谁来负责?构建算力网络是一项系统性重大工程,如果是通信运营商来做,基于通信网支持数据传输在技术上可行,但是具体的传输量会有多大?此外,传输成本和处理成本的相对关系问题需要综合分析。西部建设数据中心在电力、地价成本上的节约,与跨区域远距离数据传输上的消耗相比,需要根据具体情况对成本进行详细分析和具体设计。如果算力网络建设主体不是通信运营商,那么谁来做,如何做?脱离通信网络是行不通的,不可能另外建设一个新的传输网络。

钟义信:算力网络对现有通信网提出了什么样的要求,通信网的体系、结构应当做什么样的改进,需要作为重点来研究。怎样使这个网络的结构体系能够支持一种最优的资源配置?这个资源包括数据资源、算力资源、网络资源,如何调度资源、设计网络结构是一个宏观问题。

网络的体系结构在这些年加速演进。从以前最早以硬件为主,发展到现在以软件来定义,节点之间不仅限于简单的互联,而是要有灵活机动性。比如分组网过去就是这样,数据有标识,最终要传输到哪里去,中间经过什么地方,中间经过的地方不是事先确定的,而是根据当时的网络状况综合计算分析比较来做出选择,所以,路由是动态变化的。

如何根据网络的性能、网络的忙闲状态、网络的质量和成本等,去决策数据传输应该选哪条路径,进行动态、智能的调整,使得网络整体运行比较合理,这些问题需要专门队伍重点研究。但是研究不能仅限于通信本身,一定要跟用户需求紧密结合,才能保证整个算力网络的体系结构从宏观来讲是最合理的。所谓最合理,就是最经济、最可靠、最安全,同时又最适应用户的使用特点。

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