数字经济下，工业互联网、智能制造的底座是云计算和网络。云计算和网络是新型基础设施。2月启动的“东数西算”工程，目标是在我国西部大规模建设数据中心，既支撑东部算力需求，也带动西部发展。
数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系构建，已经并将面临的一个重大趋势是“算网融合”。
所谓算网融合，是以通信网络设施与异构计算设施融合发展为基石，将数据、计算与网络等多种资源进行统一编排管控，实现网络融合、算力融合、数据融合、运维融合、能力融合以及服务融合的一种新趋势和新业态。
日前举行的“曙光智算品牌主张发布会”上，中国信通院技术与标准研究所互联网中心主任田辉全面阐述了算网融合的发展背景、现状、意义和存在的挑战，并提出了相关建议。
算力比流量更宝贵
数字化是产业经济全面演进的一个重要特征。以数字化为基础的新型基础设施已经是实体经济全面升级，打造新模式、新业态的一个重要基石。
数字经济条件下，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、社会信息进入数字化，带来了海量的应用数据，也形成了与日俱增的算力处理需求。
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，将同比2018年提升300倍，其中，要求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。
算力已经成为比流量更加宝贵的基础资源。
“新的算力提升，已经从简单的大机器竞赛，升级为算力资源、算力网络和算力系统于一体的算力基础设施之间的竞争。”田辉说。
但是，重复性的资源堆砌，是否就可以在这一次国家间的算力比拼中，赢得优势呢？答案是否定的。
算力供需失衡
算力是充分市场竞争行业。数据中心能耗高、数据资源利用效率不足、区域发展不协调、算力不均衡等，是行业共识。
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，多年来的算力建设，主要聚焦于单点算力突破，传统计算行业缺少对算力连接的关注，更没有从端到端的视角来审视算力服务的便捷性和必要性。
另一方面，对于算力传输网络做简单的扩容，无法满足泛在化的计算需要，这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。
对于IT行业来说，这是一个重要的挑战。这促使多样性计算朝着网络化发展，也就是计算网络化。
对于CT行业来说，一个永恒的命题是如何摆脱管道商的宿命。
充分发挥通信网络的全局调度效应和联通效应，加速通信网络朝着计算化的方向发展，有助于提升连接服务的合作内涵，构建新的发展契机，推动网络朝着智能化全面演进。因此，网络计算化成为通信行业的一个重要方向。
所以，“算网融合已经成为协同‘计算+网络’技术全面发展的重要手段。”田辉指出。
什么是算网融合
算网融合就是要推动“计算”与“网络”从架构到业务的深度融合。
算网融合是以通信网络设施与异构计算设施融合发展为基石，将数据、计算与网络等多种资源进行统一编排管控，实现网络融合、算力融合、数据融合、运维融合、能力融合以及服务融合的一种新趋势和新业态。
从架构上看，算网融合提出了一整套“4+6”的合作体系，即：四大层次，6大融合。
四大层次是：算网设施、算网平台、算网应用、算网安全。
算网设施负责多元算力的感知、联接与协同，能够实现网络融合、数据融合以及算力融合。
算网平台以开放化的安全保障、智能管理和服务编排为目标，能够实现运维融合、能力融合以及服务融合。
算网应用和算网安全，采用内生安全的架构设计，面向各垂直行业，能够满足泛在连接、高效算力、安全可信的应用需求。
六大融合包括：
服务融合：形成连接即服务、算力即服务以及安全即服务的新型服务模式，提供云、算、网、安一体的融合运营平台，为客户提供一键式电商化服务，客户可以订购云、算力、网络、安全等各种服务，并可以实时了解服务提供进度，服务提供质量等各项内容。
能力融合：包含意图感知、数字孪生、敏捷运维、安全交易、故障监控、弹性服务、连接保障以及安全内生等算网平台的能力集，根据用户对服务需求的不同，提供差异化的能力组合；
运维融合：通过将所有网络、计算、存储资源进行池化，资源协同编排，与确定性技术、智能运维技术与算力度量技术的创新应用，可以快速集成、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：算网融合中各种采集数据、配置数据、安全数据、日志数据等集中在数据池中，形成数据中台，充分发挥AI能力，基于大数据学习和分析，提供安全、运维等多种智能服务；
算力融合：对CPU、GPU等异构算力提供算力管理、算力计算、算力交易以及算力可视等能力，通过算力分配算法、区块链等技术实现泛在算力的灵活应用和交易，满足未来各种业务的算力诉求，将算力相关能力组件嵌入到整体框架中；
网络融合：集成云、网、边、端，形成空天地海一体化融合通信。
与云网融合的区别
早在算网融合提出之前，云网融合已经提出并承载着加快网络智能化创新发展的重要使命。那么二者是何关系？
田辉表示，算网融合是云网融合的下一个发展阶段。比对云网，算网融合了更多的创新发展内涵，在演进目标、算力类型、关键技术等方面，提出了全新的要求。
在演进目标环节，算网融合不同于一栈式入云的连接需要，算网融合关注与应用和服务更加紧密的合作内涵——像水电一样普适的高效算力服务。
在算力类型部分，算网融合扩大了云网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，云网融合关心云调网，网随云，研究重心落在资源协同方面。但是，算网融合强调统一的算力度量，全局的算力调度和弹性按需的算力编排，重心不仅仅停留在资源部分，扩大到了应用和服务层面的全面协同。
因此，算网融合是更接近智能原生的一个发展阶段。
简明历程
技术方面，2021年，可以看成是算网融合全面发力的元年。年内，国内主要机构动作频频。
2021年，IMT-2030（6G）推进组发布了《6G网络架构愿景及关键技术展望》白皮书，60多次提到算力，13次提到算力网络，这标志者算力网络已经成为6G的关键技术。
中国移动在2021年全球合作伙伴大会主论坛成立了算力网络产业联盟。同期发布了《中国移动算力网络白皮书》，向业界提出算力网络的发展倡议。
中国信通院成立专门的算网融合研究团队。2022年初，依托中国通信标准化协会CCSA，中国信通院牵头发起“算网融合产业及标准推进委员会”，同时，联合北航、三大运营商、声学所等11家单位，共同成立国内首个专门开展算网融合研究工作的标准工作组，目前已经在推动多个关键技术体系的标准研制工作。
中科院信息所发起成立了“AI算力网络”和“AI计算中心发展白皮书”。
中国联通于2020年即牵头成立了“算力网络产业联盟”，截至2021年，连续三年发布了算力网络白皮书。
政策方面，截止到2021年12月，聚焦算网融合方向，国内已经初步形成自顶向下的政策布局。
2020年，国家发改委明确新基建的内涵，建设集算力、网络、新技术于一体的新型信息基础设施。
2021年，“十四五”规划明确指出要统筹传统基础设施和新型基础设施，打造现代化基础设施体系。
在实施层面，“东数西算工程”启动后，国家发改委、工信部先后出台《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》和《新型数据中心发展三年行动计划》，均明确了加速新一代算力基础设施的研究和建设。
在各省市规划层面，上海、北京、山东、张家口、山西，明确打造融合“计算”+“网络”与一体的新网络、新设施和新平台。
在产业生态层面，对标服务、技术和设施，供需双方纷纷发力。
在供给侧，国内多家设备提供商、方案提供商和能力集成商纷纷加紧布局。阿里、腾讯、百度等多家提供商，面向算网融合，明确投入千亿级资金，用于全面升级基础的计算/网络能力。中国移动也正式发布了伙伴计划。
在标准研制方面，依托ETSI、ITU-T、IETF，近几年来国内机构牵头开展了一系列的国际、国内标准研制工作。
挑战
田辉指出，算网融合仍然是一个非常前瞻的研究领域，还有很多需要应对的挑战。
首先是产业生态。算网领域涉及互联网、通信、计算等多个领域和专业，产业规模庞大、产业链条复杂。行业亟需融通政产学研用各方力量，凝聚共识，打造一个高效的合作平台。
第二是产品现状。算网涉及产品数量多、分布广、类型丰富，跨厂商、跨应用、跨地域现象严重，现有的解决方案难以统合这些差异。因此有必要加快建设统一开放的应用创新平台，在架构、能力、协议等方面加速技术验证节奏。
第三是标准。尽管国内运营商已经走在前面，发起了一系列的规范化研制工作，但是，现有的计算领域、行业用户、互联网行业并没有深度参与其中，另一方面，已有的标准研制，重心仍然在网络计算化方面，对于计算网络化的思考不够全面，行业需要完善的标准体系来支撑。
第四是商业模式。算网融合涉及应用场景中多，场景需求差异巨大，服务来源多样繁杂，因此，如何利用多样化的服务能力满足差异化的应用需求，构建创新的商业模式和部署模式。
建议
一是多方协作积极构建开放合作产业平台。需要从政策法规、市场培育、产业引导、科技投入等方面加强政府引导，充分发挥标准组织与产业联盟积极推进算网融合标准化进程，规范产业发展。
第二条建议是需要推进标准顶层设计，开放的心态，构建国际化的影响力。
第三条建议是在建立健全算网融合技术标准体系基础上，需加速建设统一技术验证与应用创新平台。
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