面向數據遷移的超算快線技術白皮書 2024

面向數據遷移的超算快線技術白皮書4 6 6 7 8 8 13 14 16 18 18 18 19 20 21 21 21 22 23 235 24 25 26 26 27 27 28 30 30 30 31 32 33 34 35 38 面向數據遷移的超算快線技術白皮書6濟的新主角。提升算力水平、做強算力產業(yè)，已經成為全球40多個隨著數字經濟的發(fā)展，國內算力布局也在不斷優(yōu)化。2021年3系，強化算力統(tǒng)籌智能調度”；2023年2月，中共中央、國務院引國家級算力樞紐節(jié)點和10個數據中心集群，已建成十多個國家超級為推進全網一體化算力網建設，2020年9月，我國成立“東數西算”聯(lián)盟；2022年，全面啟動了“東數西算”工程，在國家“東面向數據遷移的超算快線技術白皮書7算”工程，加快構建全國一體化算力網的實施意見》中提出：“到2025年底，用戶使用各類算力的易用性明顯提高、成本明顯降低；因測序、視頻渲染等行業(yè)每年產生的數據量都近PB。傳統(tǒng)計網絡需提供高效傳輸的能力，滿足用戶不斷增面向數據遷移的超算快線技術白皮書8AI技術蓬勃發(fā)展，大模型應用迎來爆發(fā)期，算力需求指數級增長。英偉達表示“在未來的10年里，會把深度學習的計算能力再提面向數據遷移的超算快線技術白皮書9要耗費時間；同時為了減少快遞/運輸次數，一般將數據積累幾天之聯(lián)場景，但其接入成本高、獲取周期長。IPVPN網絡統(tǒng)計復用特性當前仍屬于OTT業(yè)務，基于無線、傳輸和承載等物理網絡上利用隧面向數據遷移的超算快線技術白皮書業(yè)務承載時用戶按需、靈活、跨域、安全可如何將算力應用所需海量數據從客戶側傳輸到算力資源提供方是目前網絡亟需解決的痛點。以基因測序為例，5的overlay業(yè)務連接，按需提供underlay物理資源保障，實現業(yè)（2）按需隨建隨拆、靈活組網：傳統(tǒng)專線資源長連接，但并非面向數據遷移的超算快線技術白皮書（4）彈性大帶寬：傳統(tǒng)傳輸專線無法提供彈性服務能力，必須（5）泛在接入：為提供用戶使用算力資源的便捷性，網絡需具（6）可信可靠：網絡需具備可信可靠的能力，以嚴格保障用戶（7）跨域協(xié)同：對于用戶跨域甚至跨運營商的數據傳輸需求，介質。這有效降低了IP網絡的復雜度，為業(yè)務應用、承載介質提供面向數據遷移的超算快線技術白皮書與網絡內部無關，進一步降低了IP網絡的復雜性，提高了網絡的抗但不同于傳統(tǒng)消費者業(yè)務的盡力而為轉發(fā)，超智算業(yè)務對IP網感知網絡的狀況。因此需要對現有IP網絡架構進行創(chuàng)新，根據不同面向數據遷移的超算快線技術白皮書圖1超算快線網絡架構），面向數據遷移的超算快線技術白皮書架構充分考慮了IP網絡功能的可擴展性，根據各種業(yè)務需求，可按面向數據遷移的超算快線技術白皮書圖2業(yè)務核心層（1）終端接入控制功能：通過線路認證、獨立硬件標識或者接入終端ID等方式對終端進行合法性認證并納管終端，維護終端的附號+驗證碼等方式實現用戶的接入認證，實現合法用戶可正常附著于（3）資源保障功能：通過與超級業(yè)務網關的交互，網絡連接控制已經成功建立業(yè)務連接進行QoS策略和業(yè)務分流，確保業(yè)務連接面向數據遷移的超算快線技術白皮書（4）計費功能：根據服務使能層接受的用戶計費策略以及從業(yè)源上，用于提供帶寬、QoS、切片、源路由/SRv6等業(yè)圖3業(yè)務承載層面向數據遷移的超算快線技術白皮書多種方式的泛在接入能力，同一終端也可以同時提供兩種接入方式，費、業(yè)務連接老化/拆除等功能；基于業(yè)務的確定性/差異化承載的服面向數據遷移的超算快線技術白皮書專線連接包括用戶線上或線下申請、運營商IT系統(tǒng)受理、工單下發(fā)靈活組網技術支持用戶通過線上服務平臺或者API接口下發(fā)網面向數據遷移的超算快線技術白皮書間的靈活互聯(lián)互通需求，可通過在全國部署一套IP業(yè)務核心層，通隨著業(yè)務連接數量的不斷增加或者各運營主體間希望通過分域營主體可以獨自部署接入終端、超級業(yè)務網關以及IP業(yè)務核心層，立請求、SLA需求和資源需求等參數，由發(fā)起方傳遞至響應方的IP面向數據遷移的超算快線技術白皮書圖4跨域協(xié)同面對用戶對不同帶寬、不同時延和不同SLA的差異化網絡承載訴求，需要按需實時為通訊終端之間分配和映射Underlay網絡能力面向數據遷移的超算快線技術白皮書增的shim層，實現數據鏈路層速率和物理層速率的解耦，對FlexE的SLA承諾，有必要通過業(yè)務隨流檢測技術實時感知業(yè)務的時延、進行特征標記，將時延、丟包、抖動等性能指標通過Telemetr數據傳輸業(yè)務中，網元設備主要包括了IP業(yè)務承載層的接入終端、超級業(yè)務網關以及IP業(yè)務核心層的各網絡功能服務實體，當這通過IOAM、Telemetry技術實時監(jiān)測采集各端口狀態(tài)以及業(yè)務流量面向數據遷移的超算快線技術白皮書能實體可部署在物理機或云化部署，通過配置防火墻、ACL策略、VPN策略等方式實現對接入終端與超級業(yè)務網關的納管，減少設備為了確保數據傳輸業(yè)務流量可以按照預期規(guī)劃的可信任的路徑分為IGP路由（包括ISIS和OSPF）和BGP路由兩大類。在建立此外，對于BGP路由可能存在的劫持泄露問題，可通過RPKI可信源部署進行認證，防止將非法偽造或篡改的BGP路由路徑安全可使用基于IPv6+體系的SRv6Policy隧道技術，實現傳輸路徑。通過對SRv6配置安全域隔離，邊界過濾實現防仿冒，互通的雙方或者多方進入同一VPN實現路由控制面的隔離。當業(yè)務面向數據遷移的超算快線技術白皮書面向數據遷移的超算快線技術白皮書數據中心內部已廣泛采用RDMA技術解決收發(fā)端服務器的瓶頸NP/FPGA芯片對存儲的直接訪問，提升網絡的傳輸帶寬。傳、擁塞提前降速/停止發(fā)送等機制，使廣域網處于無損傳輸狀態(tài)，存在較大差異，同時也呈現大小流兩極分化的特點。超算快線的underlay承載層包括了有線、無線，IP、OTN、裸光纖絡+通道/切片+QOS的層次化差異化選路調度，實現應面向數據遷移的超算快線技術白皮書SRv6技術通過源路由機制在IPv6報文中新增SRH（Segment根據用戶業(yè)務需求，對SegmentList進行靈活編排，規(guī)劃出最優(yōu)的轉對于傳統(tǒng)通過流Hash負載分擔方式造成的多條大s超算快線業(yè)務模式l用戶對業(yè)務傳輸需求非長期連續(xù)；面向數據遷移的超算快線技術白皮書l支持隨建隨拆，用戶可實時或預約夜間閑時業(yè)務傳輸，彈性業(yè)務模式面向有基礎帶寬及彈性業(yè)務需求的算力資源需求l用戶對業(yè)務傳輸需求定向、長期、連續(xù)；l提供100M基礎帶寬定向算力中心連接，為用戶提供連續(xù)的業(yè)面向數據遷移的超算快線技術白皮書超算快線業(yè)務本質是基于任務式的隨接隨用彈性大帶寬連接服寬傳輸備份數據/云災備數據，實現可靠的冗余離站存儲，在有效控我國算力基礎設施分散，算力資源利用率不均衡，“東數西算”面向數據遷移的超算快線技術白皮書圖5算力互聯(lián)應用場景利用超算中心/智算中心算力資源進行科學計算同樣涉及海量數制作公司所在地。一部大型綜藝或影視節(jié)目的原始素材數據量可達圖6影視制作應用場景面向數據遷移的超算快線技術白皮書海拔宇宙線觀測站等眾多國家大科學裝置數據，每年產生100PB數據，且預計至2027數據將會增加到900PB，更是入選了2023年度的中國科學十大進展。其每年產生約11PB數面向數據遷移的超算快線技術白皮書圖7高能所到成都超算中心總體實現方案CPE以PPPoEoIPv6撥號的overlay方式接入骨干網SGW，骨干網面向數據遷移的超算快線技術白皮書業(yè)務實現方面，高能所算力調度平臺通過內嵌調用IP業(yè)務核心資源按需匹配，通過對業(yè)務的sess