“數(shù)字中國”的宏大藍(lán)圖,是靠一個個行業(yè)的數(shù)字化和智能化編織起來的。很多企業(yè)在業(yè)務(wù)場景中推進(jìn)技術(shù)升級時,總會發(fā)現(xiàn)事情沒那么簡單,算力賣得貴、網(wǎng)絡(luò)升級難、數(shù)據(jù)傳不動、應(yīng)用進(jìn)不來……數(shù)智化之夢就此擱淺。
數(shù)智化升級,高度依賴于一張先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接力。為了滿足產(chǎn)業(yè)需求,近年來,數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域以“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)(Net5.5G)”作為下一代互聯(lián)網(wǎng)的代際和路徑。但有方向還不夠,為了更好地指引新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐落地,加速產(chǎn)業(yè)凝心聚力,還需要一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)——標(biāo)準(zhǔn)。
我們知道,標(biāo)準(zhǔn)化工作在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中至關(guān)重要,可以讓不同廠商以同一套指標(biāo)和語言來研發(fā)產(chǎn)品、聚焦創(chuàng)新,確保了網(wǎng)絡(luò)性能的一致性。比如無線通信4G/5G標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié),就極大地加速了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)程。那么數(shù)據(jù)中心、園區(qū)等場景什么時候才能建立起一套自己的標(biāo)準(zhǔn),推動網(wǎng)絡(luò)升級呢?
最近,我們就看到了新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)在智算數(shù)據(jù)中心、園區(qū)等領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化曙光。
前不久,由全球固定網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新聯(lián)盟(Network Innovation and Development Alliance,以下簡稱NIDA)主辦,中國通信學(xué)會算力網(wǎng)絡(luò)專業(yè)委員會、全球IPv6論壇協(xié)辦,共熵產(chǎn)業(yè)與標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新服務(wù)中心承辦的第二屆網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新發(fā)展會議上,NIDA攜手多家產(chǎn)業(yè)伙伴共同發(fā)布了《高品質(zhì)萬兆園區(qū)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展研究報告》和《智算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)技術(shù)要求》兩個關(guān)鍵建網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),為建設(shè)下一代互聯(lián)網(wǎng)提供指導(dǎo),推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的出臺。
今天我們就來聊聊,兩個建網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是如何讓數(shù)通領(lǐng)域凝心聚力,為產(chǎn)業(yè)智能化強(qiáng)心壯體。
數(shù)據(jù)中心、園區(qū)的新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè),為什么重要?試想一下,大模型、云計(jì)算、AIoT、物聯(lián)網(wǎng)、XR等新技術(shù),從高大上的科研實(shí)驗(yàn)室和廠商發(fā)布會,到真正被各行各業(yè)用起來,要經(jīng)過哪些網(wǎng)絡(luò)的關(guān)隘?
首先,AI、云服務(wù)、自動駕駛等都需要龐大的算力資源,而盤踞在全國大大小小的數(shù)據(jù)中心,是算力的心臟,成千上萬張算卡想要泵出更多的算力資源,集群內(nèi)部的卡間互聯(lián)就需要網(wǎng)絡(luò)升級,有時一個大模型得好幾個千卡集群一起并行訓(xùn)練,那么集群跟集群之間的網(wǎng)絡(luò)也得重構(gòu)。
接下來,泵送出來的算力經(jīng)過廣域網(wǎng)傳輸?shù)綐I(yè)務(wù)場景,而距離企業(yè)最近的園區(qū)網(wǎng)絡(luò)也要同步升級。而數(shù)據(jù)中心、園區(qū)的網(wǎng)絡(luò)升級,由不同行業(yè)主體來主導(dǎo),升級進(jìn)度不平均、行業(yè)認(rèn)識不統(tǒng)一,簡直太正常了,這就讓企業(yè)在引入數(shù)智化技術(shù)時阻礙重重。
支撐產(chǎn)業(yè)智能化,讓企業(yè)在智能時代變得更快更強(qiáng),需要更強(qiáng)大的算力心臟和園區(qū)網(wǎng)絡(luò)。
但升級網(wǎng)絡(luò),卻面臨標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、概念爭議大、方案繁多等局面。標(biāo)準(zhǔn)缺失,給數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)智能化升級都帶來了副作用:
1. 共識缺失。不同ICT廠商會采用各自的解決方案,分開探索,各自試錯,機(jī)會成本和時間成本都很高,造成產(chǎn)業(yè)進(jìn)展緩慢。
2. 體驗(yàn)不佳。不同方案中的定義不同、概念不同、架構(gòu)不同,導(dǎo)致產(chǎn)品體系互不兼容,影響落地效果,甚至降低了客戶對智算、AI新技術(shù)的熱情。
3. 資源浪費(fèi)。廠商各自為戰(zhàn),產(chǎn)業(yè)鏈上下游缺乏協(xié)作,會導(dǎo)致大量研發(fā)資源浪費(fèi),力不往一處使,不利于國內(nèi)AI的長遠(yuǎn)發(fā)展。
綜合這些因素,只有建網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)得以確立,才能最大程度地凝聚數(shù)據(jù)通信產(chǎn)業(yè)共識,為產(chǎn)業(yè)智能化鋪設(shè)一條快車道。
NIDA組織將產(chǎn)學(xué)研多種力量整合起來,終于在前不久,帶來了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)和園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的兩大標(biāo)準(zhǔn)。
智算數(shù)據(jù)中心是智能世界的算力中樞,正走向超萬卡集群。有報道顯示,xAI已經(jīng)完成了十萬張GPU卡集群的搭建,未來還計(jì)劃將規(guī)模翻倍,Meta也宣布計(jì)劃購買35萬張N卡用于集群建設(shè)。
但十萬卡乃至三十萬卡、五十萬卡的集群,不是簡單的算卡堆疊,而要讓數(shù)萬張卡像一臺“超級計(jì)算機(jī)”一樣高效運(yùn)轉(zhuǎn),卡間互聯(lián)、集群間互聯(lián),都需要一張高性能網(wǎng)絡(luò),作為基礎(chǔ)性支撐。
這張網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該如何組建?此次發(fā)布的《智算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)技術(shù)要求》建網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中,對多種組網(wǎng)架構(gòu)進(jìn)行了闡釋。
一是三層CLOS架構(gòu),也是目前主流的智算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),對比兩層CLOS架構(gòu)由于增加了Core層交換機(jī),需要更多的光模塊,時延與建設(shè)成本并非最優(yōu),能耗也相對較高。
二是Groupwise Dragonfly+架構(gòu),報告中提到的Groupwise Dragonfly+直連架構(gòu),可支撐十萬卡以上集群組網(wǎng),兼顧了組網(wǎng)規(guī)模與功耗成本控制。
三層CLOS架構(gòu)都比較熟悉了,那什么是Groupwise Dragonfly+架構(gòu)呢?具體來說,就是在兩層CLOS架構(gòu)的基礎(chǔ)上,將POD間的Spine層互聯(lián),實(shí)現(xiàn)了架構(gòu)的扁平化。
一來,對比兩層CLOS架構(gòu),可大幅提高組網(wǎng)規(guī)模,支撐未來超十萬卡集群的AI智算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。
二來,對比三層CLOS架構(gòu),可以在同等集群規(guī)模下,大幅減少設(shè)備數(shù)量和光模塊數(shù)量,降低成本和功耗開銷。以128K卡的集群為例,同樣使用128個400GE端口的交換機(jī)組網(wǎng),使用Groupwise Dragonfly+架構(gòu)比三層CLOS架構(gòu)需要的設(shè)備減少了1024臺,網(wǎng)絡(luò)整體能耗降低20%+。
第三,對比傳統(tǒng) Dragonfly +架構(gòu),Groupwise Dragonfly+架構(gòu)可避免跨組流量在其他組內(nèi)設(shè)備上下繞行,簡化路由復(fù)雜度并提高了系統(tǒng)效率。
未來,《報告》中提到的多種組網(wǎng)架構(gòu)都有望在智算數(shù)據(jù)中心落地。十萬卡以上的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不僅可以采用三層CLOS架構(gòu),Groupwise Dragonfly+也將是一種新的選擇。
隨著《報告》的發(fā)布,超十萬卡集群的建網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也將加速形成共識,推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的正式出臺,加速國內(nèi)超大規(guī)模智算數(shù)據(jù)中心的建設(shè),真正實(shí)現(xiàn)以網(wǎng)強(qiáng)算。
以建網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化加速智算產(chǎn)業(yè)化,讓“算力心臟”泵出高算力,為產(chǎn)業(yè)智能化注入澎湃動力。
如果說數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)連接的是“算力心臟”,那么園區(qū)網(wǎng)絡(luò)則聯(lián)接著人、終端和應(yīng)用,是園區(qū)的“神經(jīng)中樞”,確保園區(qū)業(yè)務(wù)的良好運(yùn)轉(zhuǎn),也是我們?nèi)粘=佑|最頻繁、依賴度最高的網(wǎng)絡(luò)層級。
《高品質(zhì)萬兆園區(qū)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展研究報告》中指出,“園區(qū)覆蓋了絕大部分工作生產(chǎn)場景,80%以上的GDP和90%以上的創(chuàng)新在園區(qū)內(nèi)產(chǎn)生”。所以,產(chǎn)業(yè)數(shù)智化必須依賴于園區(qū)數(shù)智化,而園區(qū)數(shù)智化,網(wǎng)絡(luò)升級有著獨(dú)一無二的戰(zhàn)略地位。隨著AI、云服務(wù)、遠(yuǎn)程移動辦公、高清XR等新業(yè)務(wù)的興起,園區(qū)網(wǎng)絡(luò)要不斷容納數(shù)量更多、數(shù)據(jù)傳輸量更大、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的數(shù)智應(yīng)用,正從千兆向萬兆演進(jìn)。
萬兆園區(qū)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該怎么建?此次寬帶發(fā)展聯(lián)盟、NIDA、WAA共同發(fā)布《高品質(zhì)萬兆園區(qū)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展研究報告》,帶來詳細(xì)的技術(shù)要求。
具體來說,高品質(zhì)萬兆園區(qū)建網(wǎng)方案應(yīng)具備萬兆超寬、確定可靠、體驗(yàn)保障、智能運(yùn)維、安全防護(hù)、綠色低碳六大能力。這些指標(biāo)聽起來有點(diǎn)繁多,其實(shí)只需記住一個特點(diǎn),新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)代際的園區(qū)網(wǎng)絡(luò),與傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的最大區(qū)別就是,從“以聯(lián)接為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙泽w驗(yàn)為中心”。
下一代園區(qū)網(wǎng)絡(luò)不僅關(guān)注建得成、連得上,還要連得好,讓用戶感受到切切實(shí)實(shí)的體驗(yàn)升級。而從用戶體驗(yàn)的視角來看,萬兆園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的以下特點(diǎn)十分關(guān)鍵:
一是更大的帶寬。園區(qū)用戶想要隨時隨地獲取資訊,業(yè)務(wù)上云用數(shù)賦智需要大量數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸,移動辦公更加流暢的高清視頻會議,絲滑可靠的自動駕駛AGV小車、AIoT設(shè)備等,都需要一張性能強(qiáng)大的無線網(wǎng)絡(luò)。
二是更強(qiáng)的體驗(yàn)保障。報告提到,為了提升業(yè)務(wù)和用戶體驗(yàn),需要支持應(yīng)用可視、應(yīng)用保障、應(yīng)用質(zhì)量檢測、定位,以及VIP體驗(yàn)保障優(yōu)先能力。此次會議中,來自北京協(xié)和醫(yī)院信息中心副主任朱雯也帶來了行業(yè)的聲音,她說:“醫(yī)療行業(yè)提供7×24小時不間斷服務(wù),醫(yī)院的各個業(yè)務(wù)基于信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,特別重要的一點(diǎn)是保證極高的可靠性”。可以說,一張醫(yī)療園區(qū)的新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng),可以給患者、醫(yī)護(hù)人員需要的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供確定性保障。
三是更強(qiáng)的安全防護(hù)能力。遠(yuǎn)程辦公、業(yè)務(wù)云化、海量無線終端接入,這些變化都讓園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的物理邊界逐漸消失,而設(shè)備的安全防護(hù)能力參差不齊。對此,在新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)主導(dǎo)的下一代網(wǎng)絡(luò)代際中,園區(qū)網(wǎng)絡(luò)將采用了包括MACsec安全認(rèn)證、基于零信任理念的安全防護(hù)體系、出口安全防護(hù)技術(shù),以及網(wǎng)絡(luò)切片在內(nèi)的多種先進(jìn)技術(shù),提升整體安全防護(hù)能力。
四是綠色節(jié)能。響應(yīng)全球碳中和目標(biāo),著眼于園區(qū)的可持續(xù)發(fā)展,園區(qū)網(wǎng)絡(luò)也通過全新的設(shè)備級節(jié)能技術(shù),如低功耗設(shè)備、智能調(diào)速風(fēng)扇、自動關(guān)斷激光器等,網(wǎng)絡(luò)級節(jié)能技術(shù),如網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化、資源按需分配、負(fù)載均衡等,以及AI加持的系統(tǒng)級節(jié)能技術(shù),如智能能源管理平臺、AI聚類智能節(jié)能等,變得更加綠色。
這些具體可感的價值,正通過一張園區(qū)的新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng),被各行各業(yè)及用戶真實(shí)體驗(yàn)到,而ICT產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)做好了技術(shù)與解決方案的各項(xiàng)落地準(zhǔn)備。
無線方面,Wi-Fi 7是新質(zhì)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的顯著特征。業(yè)界廠商都已經(jīng)發(fā)布了Wi-Fi 7系列產(chǎn)品,帶寬相比Wi-Fi 6提升了2-3倍,在室內(nèi)、室外、IOT等各種用網(wǎng)場景,帶來了最新一代的無線體驗(yàn)。在應(yīng)用側(cè),Wi-Fi 7手機(jī)等無線終端普及速度逐漸加快。《報告》中提到的萬兆園區(qū)無線Wi-Fi技術(shù)方案應(yīng)具備零盲區(qū)覆蓋、智能天線調(diào)優(yōu)、智能漫游切換等能力,正與當(dāng)下的趨勢高度契合。
有線方面,《報告》中提到,萬兆園區(qū)有線組網(wǎng)方案包含經(jīng)典以太網(wǎng)和以太全光網(wǎng),其中以太全光網(wǎng)適用于新建園區(qū)網(wǎng)絡(luò)場景。在教育醫(yī)療等房間密集型場景,各廠商也在積極推出高品質(zhì)的以太全光網(wǎng)絡(luò)解決方案。
以智慧課堂為例,采用以太全光技術(shù)的產(chǎn)品,可以實(shí)現(xiàn)10GE全光進(jìn)入課堂,4K/VR等多媒體教學(xué)也能流暢不卡頓。在消防安全方面,還有無源方案可以選擇,讓校園更加安全。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)管理軟件,可以做到全網(wǎng)可視可調(diào)優(yōu),AI智能分析問題,減輕學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維壓力。
從上述產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中不難看出,沒有高品質(zhì)萬兆網(wǎng)絡(luò)作為支撐,大量園區(qū)的數(shù)智化設(shè)想都將歸為泡影。
《報告》的價值正在于此,通過共識的凝聚加速標(biāo)準(zhǔn)的形成,從而讓高品質(zhì)萬兆園區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)駛?cè)肟燔嚨馈?/p>
抓住數(shù)字經(jīng)濟(jì)的增長機(jī)遇,加速建設(shè)“數(shù)字中國”,推動各行各業(yè)的數(shù)智化升級,已經(jīng)成為我們這個時代的迫切需求。
但新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)不是一天建成的,需要層層遞進(jìn),鋪設(shè)一條標(biāo)準(zhǔn)化的快車道。
兩份《報告》的發(fā)布,讓我們看到了數(shù)據(jù)中心和園區(qū)的新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè),已經(jīng)邁出了關(guān)鍵的三步:
第一步,凝聚共識。通過發(fā)布權(quán)威報告,明確網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的方向和目標(biāo),不僅提出了理論指導(dǎo),還指明了切實(shí)可行的技術(shù)體系,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供清晰的指引,為新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
第二步,產(chǎn)業(yè)化落地。只有將先進(jìn)的技術(shù)方案轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐,才能避免其成為空中樓閣,產(chǎn)業(yè)落地是建設(shè)新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。科技企業(yè)在此方面做出了積極的貢獻(xiàn),通過自主研發(fā)和創(chuàng)新,為新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提供了有力的技術(shù)和產(chǎn)品支持。
第三步,標(biāo)準(zhǔn)建立。通過統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,可以確保不同廠商和設(shè)備之間的互聯(lián)互通,提高網(wǎng)絡(luò)的兼容性和可靠性,為新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)的長遠(yuǎn)發(fā)展保駕護(hù)航。目前來看,標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)駛?cè)肟燔嚨馈?/p>
為智算“強(qiáng)心”,為園區(qū)“壯體”,當(dāng)智算數(shù)據(jù)中心、萬兆園區(qū)在一張新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)上完成飛躍,產(chǎn)業(yè)數(shù)智化也將變得更高、更快、更強(qiáng)。
審核編輯 黃宇
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