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前 言
为推动国家新基建战略的落实和 “东数西算”工程走向纵深,中
国移动系统打造以5G、算力网络、智慧中台为重点的新型信息基础
设施,创新构建 “连接+算力+能力”新型信息服务体系,制定了算力
网络总体发展策略,明确了核心理念、场景展望、发展路径以及技术
体系,提出了“泛在协同”、“融合统一”和 “一体共生”的三个发
展阶段。
算网一体是算力网络发展的目标阶段,是计算和网络两大学科深
度融合形成的新型技术簇,是融合贯通多要素的一体化服务,是实现
算力网络即取即用社会级服务愿景的重要途径。本白皮书旨在面向算
网一体的演进,研判基于网络和计算深度融合的算网一体发展路径,
从网络架构及技术创新发展的角度,提出算网一体的设计原则、定义、
特征以及体系架构,并以此为基础阐述了算网一体的关键技术和发展
前景。
本白皮书的版权归中国移动所有,未经授权,任何单位或个人不
得复制或拷贝本建议之部分或全部内容。
编写单位:中国移动研究院
中国移动 算网一体网络架构及技术体系展望白皮书 (2022)
1 算网一体的背景
1.1 驱动力
政策驱动:2020 年4 月国家发改委发布“新基建”战略,明确包含信息基础
设施、融合基础设施等。2021年5 月多部委联合印发 《全国一体化大数据中心
协同创新体系算力枢纽实施方案》,提出建设全国一体化算力网络国家枢纽节点,
加快实施“东数西算”工程,提升跨区域算力调度水平,构建国家算力网络体系。
算力和网络作为信息基础设施的两大核心要素,通过相互促进、深度融合推动算
力网络持续演进。
需求驱动:新型应用对网络和计算提出了更高品质要求,例如超高清
AR/VR、智能驾驶、智慧医疗等要求极低时延、极低丢包、大带宽的网络资源以
及高精度、低处理时延等计算资源。对网络和计算单方面性能优化已无法满足应
用需求,且网、算资源隔离的形态不利于资源利用率的提升。业务需求驱动网、
算不断融合,打破算网界限,通过算网一体提升整体性能。
技术驱动:传统网络面临单一学科理论难以突破的挑战,例如香农定理和摩
尔定律已经触及极限、冯式架构出现存储墙功耗墙问题。多学科交叉融合是创新
的重要途径,跨领域融合经常呈现出“1+12”的效果,正成为领域创新发展的新
动力和源泉。随着技术的发展,DOICT 融合趋势逐渐清晰,网络和计算一体化
将助力突破单领域发展瓶颈,实现算网跨越式发展。
1.2 产业发展
随着数字经济时代新技术的不断涌现,推动基础设施、算力和网络编排、业
务运营管理向算网一体化方向演进和发展。中国移动在2018年启动了算力网络
CAN[1][2] 2019 2020
关键技术算力感知网络 的研究、标准化和试点部署验证; 年和
2021 11
年发布了算力感知网络系列白皮书; 年联合华为、中兴等 家合作伙伴发
[3] 2022
布了《算力网络白皮书》 ,确立了算力网络为全新发展计划; 年发布了《算
[4]
力网络技术白皮书》 ,阐述了算力网络的十大技术发展方向和核心技术体系,
包括面向算网一体的原创技术体系和技术路线。中国电信发布的《云网融合2030
1
中国移动 算网一体网络架构及技术体系展望白皮书 (2022)
技术白皮书》和中国联通发布的CUBE-Net 3.0 网络体系中,也都把“算力网络”
作为公司未来网络演进的重要方向。
国内外组织已经逐步开展在算网融合方面的相关工作。在国际电信联盟
(International Telecommunication Union, ITU)包含有5 项标准的算力网络国
际标准体系已初步建立,并形成统一术语——算网融合CNC (Computing and
Network
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