向算力網(wǎng)絡演進白皮書

1戰(zhàn)略，積極構建“連接+算力+能力”新型信息服務體系，制定了算力網(wǎng)絡總體發(fā)展策略，提出了算力網(wǎng)絡全新發(fā)展計劃。移動云將為算力網(wǎng)絡提供分布式、多樣化、異構算力，的主要組成部分和發(fā)展基礎。移動云將通過增強分布式資源布局、攻關基礎設施層關鍵技術、深化算網(wǎng)融合管理編排能力、探索新型算網(wǎng)產(chǎn)品服務，有序平滑演進到算力網(wǎng)絡。本白皮書主要描述從移動云向2 1 2 32.移動云及其在算力網(wǎng)絡中的重要作用 4 5 5 6 73.2.2打造四融差異化能力 3.3統(tǒng)一管控、不斷演進的技術架構 5.3從云管系統(tǒng)向算網(wǎng)大腦演進 5.4打造算力網(wǎng)絡運營服務新模式 223絡強國、數(shù)字中國、智慧社會”主力軍作用，制定了算力網(wǎng)絡總體發(fā)展策略，并于2021年算力網(wǎng)絡體系架構：從邏輯功能上分為算網(wǎng)基礎設施層、編排管理層和運營服務層。算網(wǎng)基礎設施層包含云、邊、端、網(wǎng)形成算網(wǎng)一體的基礎設施；編排管理通過融數(shù)注智構建算中國移動把算力網(wǎng)絡的發(fā)展分為三個階段，即泛在協(xié)同、融合統(tǒng)一到一體內生。泛在協(xié)同階4段算和網(wǎng)依然是兩個獨立的個體，但通過布局協(xié)同和運營協(xié)同實現(xiàn)算網(wǎng)資源互調；融合統(tǒng)一的統(tǒng)一管理、編排和調度；一體內生階段形成算網(wǎng)一體化基礎設施，為用戶提供融合多技術2.移動云及其在算力網(wǎng)絡中的重數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟深度融合，打造具有國際競爭力的數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群”，云計算是七大經(jīng)濟重點產(chǎn)業(yè)之首。云計算作為底座和基石，支撐各行各業(yè)企業(yè)上云，數(shù)智化轉型的大幕全移動云既屬于中國移動新型基礎設施，又屬于中國移動戰(zhàn)略性基礎業(yè)務。中國移動自2007年全面啟動云計算技術關鍵技術攻關和產(chǎn)品自主研發(fā)，是國內首批啟動云計算自主研時在中國政務云服務運營市場、中國專屬云服務市場等細分領域行業(yè)領先，市場份額分別位列第三、第四；2022年第一季度公有云IaaS市場份額IDC排名升至第六位，同比增速超5移動云，包括中心云、邊緣云等，為算力網(wǎng)絡提供分布式、多樣化、異構算力，是算力網(wǎng)絡的主要組成部分和發(fā)展基礎，即使到算力網(wǎng)絡目標階段，中心云和邊等是將云、邊、數(shù)、智、安等融合在一起，提供融合的服務或產(chǎn)品，這些都將后續(xù)，移動云將從完善算力資源布局、構建算網(wǎng)大腦、創(chuàng)新算力網(wǎng)絡新產(chǎn)品新服務、實現(xiàn)算網(wǎng)一體運維、匯聚社會算力資源、筑牢算網(wǎng)安全屏障等多方面入手，有序平滑演進到算3.移動云核心技術自主掌控，構創(chuàng)的能力躍升”，在全部核心技術自主可控的基礎上，已經(jīng)在部分領域實現(xiàn)核心技術領先，系化資源布局，已經(jīng)在長三角、京津冀、粵港澳、成渝、貴州、甘肅、內蒙古和寧夏國家樞紐節(jié)點布局區(qū)域內構建規(guī)模化算力布局，結合網(wǎng)絡規(guī)劃建設和規(guī)劃，逐步實現(xiàn)全面匹配國家資源布局。全網(wǎng)服務器規(guī)模將超過15萬臺，算力規(guī)模達到1.94EFLOPS，資源規(guī)模和算力多樣性快速提升，同時京津冀、長三角、粵港澳和成渝四大熱點區(qū)域資源占比接近70%，6移動云基于覆蓋全國31個省的云計算資源池和網(wǎng)絡構建了完善的云、網(wǎng)、邊、數(shù)、智全面融合標準化產(chǎn)品體系，打造包括硬件、IaaS、PaaS、SaaS、安全、管理平臺在內的六大產(chǎn)品線；同時根據(jù)客戶需求，打造一站式定制化的混合云、行業(yè)云等解決方案，構建了以XaaS為核心架構的技術體系；同時融合云網(wǎng)、云智、云數(shù)、云邊特色能力，對外提供滿足7硬件是基礎，軟件是靈魂，軟硬融合實現(xiàn)關鍵技術能力突破。數(shù)據(jù)面硬件加速，充分釋軟件方面，移動云自研打造大云混元計算平臺，采用行業(yè)領先的單層分域架構，橫向線性擴容，具備全網(wǎng)百萬節(jié)點的接入能力；首創(chuàng)分布式多層過濾、多因子加權調度算法，打造智能調度引擎，具備萬級節(jié)點秒級調度能力；數(shù)據(jù)預熱機制，支持萬級并發(fā)任務，實現(xiàn)面向硬件方面，針對業(yè)務優(yōu)化定制，自研磐石服務器和可編程硬件加速卡HyperCard，聚焦I/O虛擬化實現(xiàn)了網(wǎng)絡、存儲的卸載能力，達到“零”虛擬化損耗，重新定義云服務器軟、硬件架構，構筑軟硬一體的新一代大云混元計算平臺，數(shù)據(jù)面通過利用專有加速硬件（Hypercard）將虛擬化能力卸載到硬件之中，突破軟件性能上限；管理面通過自研輕量級隨著計算產(chǎn)業(yè)進入多樣性算力時代，操作系統(tǒng)作為IT基礎設施底座，是實現(xiàn)算力釋放的關鍵。移動云自研大云操作系統(tǒng)，全面兼容六大國產(chǎn)CPU平臺，為國產(chǎn)化項目提供安全自主可控的操作系統(tǒng)解決方案，實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控；深度挖掘硬件潛能，極致優(yōu)化虛擬化實時性能，支持全棧熱升級，大幅提高業(yè)務可用性，提供自動化安全加固手段，滿足關鍵業(yè)務安全述求，聚焦內核能力，實現(xiàn)多種算力的靈活調度，充分釋放多樣性算力。大云開元8在其之上構建了分布式塊存儲、對象存儲、文件存儲產(chǎn)品，可以充分發(fā)揮新型存儲介質、新型網(wǎng)絡硬件的極致性能，確保存儲數(shù)據(jù)的可靠性、安全性，向客戶提供高性能、高擴展、高9可實現(xiàn)百微秒級超低時延、百萬超高IOPS、4GB/s超大吞吐的極致性能，滿足企業(yè)對存儲的高擴展、高性能、高安全、高可靠、高穩(wěn)定的極致需求，滿足如大型OLTP、NoSQL數(shù)據(jù)庫以及Elasticsearch分布式日志等時延敏感型業(yè)務場景。移動云對象存儲對象存儲產(chǎn)品兼容S3協(xié)議，面向EB級存儲集群規(guī)模進行設計，實現(xiàn)了全局糾刪關鍵特性，支持跨數(shù)據(jù)中心部署及數(shù)據(jù)分布，可支撐海量數(shù)據(jù)扁平化存儲，在保證性能的同時，大幅縮減了數(shù)據(jù)存儲成本，具備百萬級連接、Tbps級吞吐、毫秒級響應能力、存儲容量突破EB級、集群可管理文件突破萬億，能夠應對視頻影像、備份歸檔等場景挑戰(zhàn)。移動云文件存儲是基于分布式文件存儲打造的可共享訪問、彈性擴展、高可靠、高性能的分布式文件存儲系統(tǒng)，支持標源的網(wǎng)絡服務能力，為用戶上云部署業(yè)務提供安全隔離的網(wǎng)絡環(huán)境；通過NFV平臺構建負載均衡和NAT網(wǎng)關等彈性擴展網(wǎng)元，實現(xiàn)云資源池內部的流量管理和調度，有利于進一步提升客戶體驗和提高算力資源的效能。此外，提供完善的入云編排體系，實現(xiàn)移動云云網(wǎng)絡戶自主配置子網(wǎng)、路由、網(wǎng)卡等，并通過安全組、網(wǎng)絡ACL構建資源的訪問控制體系。面移動云云安全產(chǎn)品貼合等保2.0相關合規(guī)要求，從網(wǎng)絡安全、應用安全、安全管理、數(shù)移動云安全系列產(chǎn)品基于運營商級云資源池架構，提供云-網(wǎng)-安全融合的網(wǎng)絡邊界安全防護能力；應用安全系列產(chǎn)品可對用戶云資產(chǎn)整合，幫助用戶對上云資產(chǎn)進行統(tǒng)一的安全管控與安全監(jiān)控；采用先進的大數(shù)據(jù)架構，通過采集、統(tǒng)一處理分析系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全數(shù)據(jù)信3.2.2打造四融差異化能力提升用戶體驗，目前已上線10余種連接方式全覆蓋，其中云專線提供PTN、OTN、PON八大樞紐節(jié)點和十大算力集群，跨省骨干網(wǎng)擁有500+直連局向，采用集中SDN控制技術和SR（SegmentRouting）技術，實現(xiàn)分鐘級別彈性調度，實現(xiàn)跨數(shù)據(jù)EIC可提供多樣邊緣算力和存儲服務，支持多類型的邊緣網(wǎng)絡互聯(lián)和接入服務；EIS主移動云基于業(yè)界領先的移動云能力底座賦能大數(shù)據(jù)業(yè)務，依托運營商特色數(shù)據(jù)服務和高觸達類能力可面向政務、金融、旅游等行業(yè)客戶提供精準政務信息觸達、精準用戶群篩選洞察、廣告投放、實時推薦、效果評估等服務；洞察類能力可面向某一目標區(qū)域或多個區(qū)域間，提供“時-空-人”多維度統(tǒng)計分析服務，為城市管理、社會研究、應急管理、商業(yè)決策提供有力的數(shù)據(jù)支撐；風控類能力可應用于風險管控、精準營銷以及失聯(lián)用戶觸達等業(yè)移動云基于中國移動歷年來在內外部各行業(yè)項目經(jīng)驗，以移動云基礎設施作為載體，打當前移動云云智融合產(chǎn)品體系共提供23款產(chǎn)品，覆蓋文本、圖像、語音處理全領域。移動移動云已實現(xiàn)大規(guī)模高可用架構（2.0）、正實施云網(wǎng)云網(wǎng)邊端動態(tài)資源調度（4.0，算力網(wǎng)絡）架構。移動云技術架構4.0將重點提升跨區(qū)域算移動云技術架構3.0實現(xiàn)移動云向分布式云演進。按照中心云與邊緣云統(tǒng)一架構、統(tǒng)一一朵分布式云：全域全場景覆蓋，面向不同的客戶場景提供多樣化的服務形態(tài)，包括中心節(jié)點、省級節(jié)點、邊緣節(jié)點；且統(tǒng)一中心云和邊緣云架構，以移動云架合邊緣云業(yè)務特征，將移動云架構向邊緣側延伸，設計出管控面集中部署、業(yè)務面分布式拉一張分布式網(wǎng)：通過骨干和省云專網(wǎng)統(tǒng)一納管，實現(xiàn)統(tǒng)一算網(wǎng)IP網(wǎng)絡底座，實現(xiàn)就近一體運營管理：基于統(tǒng)一運營原則，統(tǒng)一分布式云產(chǎn)品運營，統(tǒng)一產(chǎn)品規(guī)劃、定價、上線等，有助于中心云與邊緣云協(xié)同發(fā)展?；诮y(tǒng)一分布式云管平臺對中心云和邊緣云進行統(tǒng)一致服務體驗：無差別，中心云與邊緣云采用相同的大云底座，提供一致的工具、實例算力網(wǎng)絡提供對異地異構計算能力、復雜多樣網(wǎng)絡的統(tǒng)一管理和動態(tài)編排能力，并將這種能力封裝為用戶可用的服務。這非常類似云，但是在資源范圍、業(yè)務范圍、調度范圍等方(1)基礎資源層：通過軟件定義的方式實現(xiàn)資源管理和可彈性伸縮，未來可能會實現(xiàn)存(2)云原生封裝能力：通過分布式云原生技術將底層資源封裝成各種算子，包括化能力，加強與中國移動IP網(wǎng)、傳輸網(wǎng)等網(wǎng)絡能力的統(tǒng)一管理和融合編排，加強與端算力的協(xié)同，實現(xiàn)以算為中心、以網(wǎng)為總線、運營入口統(tǒng)一的超級計算機，達成構建云網(wǎng)邊端算5.移動云向算力網(wǎng)絡演進關鍵舉措結合東數(shù)西存、東數(shù)西訓和東數(shù)西渲等算力網(wǎng)絡典型業(yè)務場景，移動云將持續(xù)深化網(wǎng)融合”云資源基礎設施。加快移動云技術架構升級，構建超大規(guī)模資源池，提升中心節(jié)點資源集約化水平。2023年滿足低時延、大帶寬業(yè)務發(fā)展需求。豐富移動云算力類型，提升GPU、NPU等智能算力在指引，優(yōu)化組網(wǎng)架構，加快東西部算力樞紐區(qū)域間、區(qū)域內骨干節(jié)點間全互聯(lián)組1.構筑異構多樣算力服務。移動云將進一步力編排三大領域進行突破性升級，進一步攻關算力流動、算力卸載、構建了分布式塊存儲、對象存儲、文件存儲產(chǎn)品。今后將面向算力網(wǎng)絡，攻克無限軟硬一體網(wǎng)絡、云原生NFV網(wǎng)元、增強水平可擴展能力、智慧云網(wǎng)等關鍵技術，提升智慧能力開放體系，構建網(wǎng)絡即開即用、靈活編排、彈性自治、運行感知等能4.構建云原生算力及分布式算網(wǎng)原生能力。移動云已構建了云原生推出超大規(guī)模容器集群、輕量級邊緣容器、超融合虛擬化算力、容器與虛擬化網(wǎng)絡融合等服務，滿足多樣化的容器算力需求，同時研發(fā)分布式資源管理與調度、跨域應用治入安全、隔離安全、基本安全機制等全棧安全能力，提升基礎設施、編排管理、運營服務各為實現(xiàn)分布式云資源的統(tǒng)一納管，移動云自研分布式云管系統(tǒng)，對下實現(xiàn)包括中心/省Region、邊緣云EIC、全棧專屬云ECSO、邊緣智能小站EIS、以及邊緣智能服務平臺的統(tǒng)一編排調度、統(tǒng)一運維，對上向租戶和運營人員提供統(tǒng)一門戶、統(tǒng)一能力開放、統(tǒng)一運1.從云網(wǎng)統(tǒng)一編排向算網(wǎng)大腦的多要素融合編排演進。算網(wǎng)多要素融合編排關泛在資源調度算法、度量能力封裝技術，構建算網(wǎng)能力服務平臺，為一體化服務構建提供資源保障和服務推廣渠道；中期逐步構建除算力和網(wǎng)絡之外的其他要素、能力和應用的融合2.統(tǒng)一運維能力升級為算網(wǎng)運行感知能力。為實現(xiàn)最優(yōu)算網(wǎng)資源配置與最佳業(yè)務體驗，以算網(wǎng)全局視角統(tǒng)一規(guī)劃算網(wǎng)感知體系，對感知對象、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)流轉、數(shù)據(jù)存儲和治理等關鍵環(huán)節(jié)形成統(tǒng)一能力與要求，制定算網(wǎng)一體化的感知指標體系，并開展算3.提升智能化水平。算網(wǎng)智能化包含算網(wǎng)智能和智能算網(wǎng)，算網(wǎng)智能可助力算網(wǎng)大腦依據(jù)資源指標、網(wǎng)絡情況、網(wǎng)絡拓撲、用戶需求等因素，完成能力的智能化編排，實現(xiàn)資源最大化利用。智能算網(wǎng)的目標是用戶只需要提出業(yè)務需求，不需要關注算力規(guī)格及布局即可實算力網(wǎng)絡將豐富和擴展算力的供給、應用和服務方式，能夠大大提升算網(wǎng)服務的靈活性和高效性。移動云也將從東數(shù)西算需求支撐、任務式服務探索、社會算力交易等多方面創(chuàng)新1.東數(shù)西算場景研判。東數(shù)西訓、東數(shù)西存、東視西渲、東數(shù)西算等場景都是將時延不敏感的計算任務、訪問不頻繁的溫冷數(shù)據(jù)，調度至低碳、低成本的西部做存儲和運算，僅將式服務”可簡化開通過程、降低使用門檻。用戶無需感知資源規(guī)格、位置。算網(wǎng)大腦會根據(jù)用戶業(yè)務需求，統(tǒng)一編排、跨域調度算網(wǎng)資源，并在運行過程中感知業(yè)務運行和資源使用情3.社會算力交易。通過制定算力標準規(guī)范，打造具有共享經(jīng)濟特性的新型算力交易平臺中國移動提出算力網(wǎng)絡理念一年多以來，在資源布局、運營服