向算力網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)白皮書

1戰(zhàn)略，積極構(gòu)建“連接+算力+能力”新型信息服務(wù)體系，制定了算力網(wǎng)絡(luò)總體發(fā)展策略，提出了算力網(wǎng)絡(luò)全新發(fā)展計(jì)劃。移動(dòng)云將為算力網(wǎng)絡(luò)提供分布式、多樣化、異構(gòu)算力，的主要組成部分和發(fā)展基礎(chǔ)。移動(dòng)云將通過增強(qiáng)分布式資源布局、攻關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施層關(guān)鍵技術(shù)、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(wù)，有序平滑演進(jìn)到算力網(wǎng)絡(luò)。本白皮書主要描述從移動(dòng)云向2 1 2 32.移動(dòng)云及其在算力網(wǎng)絡(luò)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(jìn)的技術(shù)架構(gòu) 5.3從云管系統(tǒng)向算網(wǎng)大腦演進(jìn) 5.4打造算力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營服務(wù)新模式 223絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國、智慧社會(huì)”主力軍作用，制定了算力網(wǎng)絡(luò)總體發(fā)展策略，并于2021年算力網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)：從邏輯功能上分為算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施層、編排管理層和運(yùn)營服務(wù)層。算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施層包含云、邊、端、網(wǎng)形成算網(wǎng)一體的基礎(chǔ)設(shè)施；編排管理通過融數(shù)注智構(gòu)建算中國移動(dòng)把算力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展分為三個(gè)階段，即泛在協(xié)同、融合統(tǒng)一到一體內(nèi)生。泛在協(xié)同階4段算和網(wǎng)依然是兩個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，但通過布局協(xié)同和運(yùn)營協(xié)同實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)資源互調(diào)；融合統(tǒng)一的統(tǒng)一管理、編排和調(diào)度；一體內(nèi)生階段形成算網(wǎng)一體化基礎(chǔ)設(shè)施，為用戶提供融合多技術(shù)2.移動(dòng)云及其在算力網(wǎng)絡(luò)中的重?cái)?shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，打造具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群”，云計(jì)算是七大經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)之首。云計(jì)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(zhuǎn)型的大幕全移動(dòng)云既屬于中國移動(dòng)新型基礎(chǔ)設(shè)施，又屬于中國移動(dòng)戰(zhàn)略性基礎(chǔ)業(yè)務(wù)。中國移動(dòng)自2007年全面啟動(dòng)云計(jì)算技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)品自主研發(fā)，是國內(nèi)首批啟動(dòng)云計(jì)算自主研時(shí)在中國政務(wù)云服務(wù)運(yùn)營市場(chǎng)、中國專屬云服務(wù)市場(chǎng)等細(xì)分領(lǐng)域行業(yè)領(lǐng)先，市場(chǎng)份額分別位列第三、第四；2022年第一季度公有云IaaS市場(chǎng)份額IDC排名升至第六位，同比增速超5移動(dòng)云，包括中心云、邊緣云等，為算力網(wǎng)絡(luò)提供分布式、多樣化、異構(gòu)算力，是算力網(wǎng)絡(luò)的主要組成部分和發(fā)展基礎(chǔ)，即使到算力網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)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(wù)或產(chǎn)品，這些都將后續(xù)，移動(dòng)云將從完善算力資源布局、構(gòu)建算網(wǎng)大腦、創(chuàng)新算力網(wǎng)絡(luò)新產(chǎn)品新服務(wù)、實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)一體運(yùn)維、匯聚社會(huì)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(jìn)到算3.移動(dòng)云核心技術(shù)自主掌控，構(gòu)創(chuàng)的能力躍升”，在全部核心技術(shù)自主可控的基礎(chǔ)上，已經(jīng)在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)核心技術(shù)領(lǐng)先，系化資源布局，已經(jīng)在長(zhǎng)三角、京津冀、粵港澳、成渝、貴州、甘肅、內(nèi)蒙古和寧夏國家樞紐節(jié)點(diǎn)布局區(qū)域內(nèi)構(gòu)建規(guī)模化算力布局，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)和規(guī)劃，逐步實(shí)現(xiàn)全面匹配國家資源布局。全網(wǎng)服務(wù)器規(guī)模將超過15萬臺(tái)，算力規(guī)模達(dá)到1.94EFLOPS，資源規(guī)模和算力多樣性快速提升，同時(shí)京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳和成渝四大熱點(diǎn)區(qū)域資源占比接近70%，6移動(dòng)云基于覆蓋全國31個(gè)省的云計(jì)算資源池和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了完善的云、網(wǎng)、邊、數(shù)、智全面融合標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品體系，打造包括硬件、IaaS、PaaS、SaaS、安全、管理平臺(tái)在內(nèi)的六大產(chǎn)品線；同時(shí)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(gòu)建了以XaaS為核心架構(gòu)的技術(shù)體系；同時(shí)融合云網(wǎng)、云智、云數(shù)、云邊特色能力，對(duì)外提供滿足7硬件是基礎(chǔ)，軟件是靈魂，軟硬融合實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)能力突破。數(shù)據(jù)面硬件加速，充分釋軟件方面，移動(dòng)云自研打造大云混元計(jì)算平臺(tái)，采用行業(yè)領(lǐng)先的單層分域架構(gòu)，橫向線性擴(kuò)容，具備全網(wǎng)百萬節(jié)點(diǎn)的接入能力；首創(chuàng)分布式多層過濾、多因子加權(quán)調(diào)度算法，打造智能調(diào)度引擎，具備萬級(jí)節(jié)點(diǎn)秒級(jí)調(diào)度能力；數(shù)據(jù)預(yù)熱機(jī)制，支持萬級(jí)并發(fā)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)面向硬件方面，針對(duì)業(yè)務(wù)優(yōu)化定制，自研磐石服務(wù)器和可編程硬件加速卡HyperCard，聚焦I/O虛擬化實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)的卸載能力，達(dá)到“零”虛擬化損耗，重新定義云服務(wù)器軟、硬件架構(gòu)，構(gòu)筑軟硬一體的新一代大云混元計(jì)算平臺(tái)，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(jí)隨著計(jì)算產(chǎn)業(yè)進(jìn)入多樣性算力時(shí)代，操作系統(tǒng)作為IT基礎(chǔ)設(shè)施底座，是實(shí)現(xiàn)算力釋放的關(guān)鍵。移動(dòng)云自研大云操作系統(tǒng)，全面兼容六大國產(chǎn)CPU平臺(tái)，為國產(chǎn)化項(xiàng)目提供安全自主可控的操作系統(tǒng)解決方案，實(shí)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(shí)時(shí)性能，支持全棧熱升級(jí)，大幅提高業(yè)務(wù)可用性，提供自動(dòng)化安全加固手段，滿足關(guān)鍵業(yè)務(wù)安全述求，聚焦內(nèi)核能力，實(shí)現(xiàn)多種算力的靈活調(diào)度，充分釋放多樣性算力。大云開元8在其之上構(gòu)建了分布式塊存儲(chǔ)、對(duì)象存儲(chǔ)、文件存儲(chǔ)產(chǎn)品，可以充分發(fā)揮新型存儲(chǔ)介質(zhì)、新型網(wǎng)絡(luò)硬件的極致性能，確保存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性、安全性，向客戶提供高性能、高擴(kuò)展、高9可實(shí)現(xiàn)百微秒級(jí)超低時(shí)延、百萬超高IOPS、4GB/s超大吞吐的極致性能，滿足企業(yè)對(duì)存儲(chǔ)的高擴(kuò)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(shí)延敏感型業(yè)務(wù)場(chǎng)景。移動(dòng)云對(duì)象存儲(chǔ)對(duì)象存儲(chǔ)產(chǎn)品兼容S3協(xié)議，面向EB級(jí)存儲(chǔ)集群規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了全局糾刪關(guān)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(chǔ)，在保證性能的同時(shí)，大幅縮減了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本，具備百萬級(jí)連接、Tbps級(jí)吞吐、毫秒級(jí)響應(yīng)能力、存儲(chǔ)容量突破EB級(jí)、集群可管理文件突破萬億，能夠應(yīng)對(duì)視頻影像、備份歸檔等場(chǎng)景挑戰(zhàn)。移動(dòng)云文件存儲(chǔ)是基于分布式文件存儲(chǔ)打造的可共享訪問、彈性擴(kuò)展、高可靠、高性能的分布式文件存儲(chǔ)系統(tǒng)，支持標(biāo)源的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力，為用戶上云部署業(yè)務(wù)提供安全隔離的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；通過NFV平臺(tái)構(gòu)建負(fù)載均衡和NAT網(wǎng)關(guān)等彈性擴(kuò)展網(wǎng)元，實(shí)現(xiàn)云資源池內(nèi)部的流量管理和調(diào)度，有利于進(jìn)一步提升客戶體驗(yàn)和提高算力資源的效能。此外，提供完善的入云編排體系，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)云云網(wǎng)絡(luò)戶自主配置子網(wǎng)、路由、網(wǎng)卡等，并通過安全組、網(wǎng)絡(luò)ACL構(gòu)建資源的訪問控制體系。面移動(dòng)云云安全產(chǎn)品貼合等保2.0相關(guān)合規(guī)要求，從網(wǎng)絡(luò)安全、應(yīng)用安全、安全管理、數(shù)移動(dòng)云安全系列產(chǎn)品基于運(yùn)營商級(jí)云資源池架構(gòu)，提供云-網(wǎng)-安全融合的網(wǎng)絡(luò)邊界安全防護(hù)能力；應(yīng)用安全系列產(chǎn)品可對(duì)用戶云資產(chǎn)整合，幫助用戶對(duì)上云資產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)一的安全管控與安全監(jiān)控；采用先進(jìn)的大數(shù)據(jù)架構(gòu)，通過采集、統(tǒng)一處理分析系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)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(yàn)，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(diǎn)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(shù)和SR（SegmentRouting）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)別彈性調(diào)度，實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)EIC可提供多樣邊緣算力和存儲(chǔ)服務(wù)，支持多類型的邊緣網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和接入服務(wù)；EIS主移動(dòng)云基于業(yè)界領(lǐng)先的移動(dòng)云能力底座賦能大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，依托運(yùn)營商特色數(shù)據(jù)服務(wù)和高觸達(dá)類能力可面向政務(wù)、金融、旅游等行業(yè)客戶提供精準(zhǔn)政務(wù)信息觸達(dá)、精準(zhǔn)用戶群篩選洞察、廣告投放、實(shí)時(shí)推薦、效果評(píng)估等服務(wù)；洞察類能力可面向某一目標(biāo)區(qū)域或多個(gè)區(qū)域間，提供“時(shí)-空-人”多維度統(tǒng)計(jì)分析服務(wù)，為城市管理、社會(huì)研究、應(yīng)急管理、商業(yè)決策提供有力的數(shù)據(jù)支撐；風(fēng)控類能力可應(yīng)用于風(fēng)險(xiǎn)管控、精準(zhǔn)營銷以及失聯(lián)用戶觸達(dá)等業(yè)移動(dòng)云基于中國移動(dòng)歷年來在內(nèi)外部各行業(yè)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，以移動(dòng)云基礎(chǔ)設(shè)施作為載體，打當(dāng)前移動(dòng)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(lǐng)域。移動(dòng)移動(dòng)云已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模高可用架構(gòu)（2.0）、正實(shí)施云網(wǎng)云網(wǎng)邊端動(dòng)態(tài)資源調(diào)度（4.0，算力網(wǎng)絡(luò)）架構(gòu)。移動(dòng)云技術(shù)架構(gòu)4.0將重點(diǎn)提升跨區(qū)域算移動(dòng)云技術(shù)架構(gòu)3.0實(shí)現(xiàn)移動(dòng)云向分布式云演進(jìn)。按照中心云與邊緣云統(tǒng)一架構(gòu)、統(tǒng)一一朵分布式云：全域全場(chǎng)景覆蓋，面向不同的客戶場(chǎng)景提供多樣化的服務(wù)形態(tài)，包括中心節(jié)點(diǎn)、省級(jí)節(jié)點(diǎn)、邊緣節(jié)點(diǎn)；且統(tǒng)一中心云和邊緣云架構(gòu)，以移動(dòng)云架合邊緣云業(yè)務(wù)特征，將移動(dòng)云架構(gòu)向邊緣側(cè)延伸，設(shè)計(jì)出管控面集中部署、業(yè)務(wù)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(shí)現(xiàn)統(tǒng)一算網(wǎng)IP網(wǎng)絡(luò)底座，實(shí)現(xiàn)就近一體運(yùn)營管理：基于統(tǒng)一運(yùn)營原則，統(tǒng)一分布式云產(chǎn)品運(yùn)營，統(tǒng)一產(chǎn)品規(guī)劃、定價(jià)、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(tái)對(duì)中心云和邊緣云進(jìn)行統(tǒng)一致服務(wù)體驗(yàn)：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(shí)例算力網(wǎng)絡(luò)提供對(duì)異地異構(gòu)計(jì)算能力、復(fù)雜多樣網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理和動(dòng)態(tài)編排能力，并將這種能力封裝為用戶可用的服務(wù)。這非常類似云，但是在資源范圍、業(yè)務(wù)范圍、調(diào)度范圍等方(1)基礎(chǔ)資源層：通過軟件定義的方式實(shí)現(xiàn)資源管理和可彈性伸縮，未來可能會(huì)實(shí)現(xiàn)存(2)云原生封裝能力：通過分布式云原生技術(shù)將底層資源封裝成各種算子，包括化能力，加強(qiáng)與中國移動(dòng)IP網(wǎng)、傳輸網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)能力的統(tǒng)一管理和融合編排，加強(qiáng)與端算力的協(xié)同，實(shí)現(xiàn)以算為中心、以網(wǎng)為總線、運(yùn)營入口統(tǒng)一的超級(jí)計(jì)算機(jī)，達(dá)成構(gòu)建云網(wǎng)邊端算5.移動(dòng)云向算力網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)關(guān)鍵舉措結(jié)合東數(shù)西存、東數(shù)西訓(xùn)和東數(shù)西渲等算力網(wǎng)絡(luò)典型業(yè)務(wù)場(chǎng)景，移動(dòng)云將持續(xù)深化網(wǎng)融合”云資源基礎(chǔ)設(shè)施。加快移動(dòng)云技術(shù)架構(gòu)升級(jí)，構(gòu)建超大規(guī)模資源池，提升中心節(jié)點(diǎn)資源集約化水平。2023年滿足低時(shí)延、大帶寬業(yè)務(wù)發(fā)展需求。豐富移動(dòng)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(gòu)，加快東西部算力樞紐區(qū)域間、區(qū)域內(nèi)骨干節(jié)點(diǎn)間全互聯(lián)組1.構(gòu)筑異構(gòu)多樣算力服務(wù)。移動(dòng)云將進(jìn)一步力編排三大領(lǐng)域進(jìn)行突破性升級(jí)，進(jìn)一步攻關(guān)算力流動(dòng)、算力卸載、構(gòu)建了分布式塊存儲(chǔ)、對(duì)象存儲(chǔ)、文件存儲(chǔ)產(chǎn)品。今后將面向算力網(wǎng)絡(luò)，攻克無限軟硬一體網(wǎng)絡(luò)、云原生NFV網(wǎng)元、增強(qiáng)水平可擴(kuò)展能力、智慧云網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)，提升智慧能力開放體系，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)即開即用、靈活編排、彈性自治、運(yùn)行感知等能4.構(gòu)建云原生算力及分布式算網(wǎng)原生能力。移動(dòng)云已構(gòu)建了云原生推出超大規(guī)模容器集群、輕量級(jí)邊緣容器、超融合虛擬化算力、容器與虛擬化網(wǎng)絡(luò)融合等服務(wù)，滿足多樣化的容器算力需求，同時(shí)研發(fā)分布式資源管理與調(diào)度、跨域應(yīng)用治入安全、隔離安全、基本安全機(jī)制等全棧安全能力，提升基礎(chǔ)設(shè)施、編排管理、運(yùn)營服務(wù)各為實(shí)現(xiàn)分布式云資源的統(tǒng)一納管，移動(dòng)云自研分布式云管系統(tǒng)，對(duì)下實(shí)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(wù)平臺(tái)的統(tǒng)一編排調(diào)度、統(tǒng)一運(yùn)維，對(duì)上向租戶和運(yùn)營人員提供統(tǒng)一門戶、統(tǒng)一能力開放、統(tǒng)一運(yùn)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(jìn)。算網(wǎng)多要素融合編排關(guān)泛在資源調(diào)度算法、度量能力封裝技術(shù)，構(gòu)建算網(wǎng)能力服務(wù)平臺(tái)，為一體化服務(wù)構(gòu)建提供資源保障和服務(wù)推廣渠道；中期逐步構(gòu)建除算力和網(wǎng)絡(luò)之外的其他要素、能力和應(yīng)用的融合2.統(tǒng)一運(yùn)維能力升級(jí)為算網(wǎng)運(yùn)行感知能力。為實(shí)現(xiàn)最優(yōu)算網(wǎng)資源配置與最佳業(yè)務(wù)體驗(yàn)，以算網(wǎng)全局視角統(tǒng)一規(guī)劃算網(wǎng)感知體系，對(duì)感知對(duì)象、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和治理等關(guān)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(biāo)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(biāo)、網(wǎng)絡(luò)情況、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒂脩粜枨蟮纫蛩?，完成能力的智能化編排，?shí)現(xiàn)資源最大化利用。智能算網(wǎng)的目標(biāo)是用戶只需要提出業(yè)務(wù)需求，不需要關(guān)注算力規(guī)格及布局即可實(shí)算力網(wǎng)絡(luò)將豐富和擴(kuò)展算力的供給、應(yīng)用和服務(wù)方式，能夠大大提升算網(wǎng)服務(wù)的靈活性和高效性。移動(dòng)云也將從東數(shù)西算需求支撐、任務(wù)式服務(wù)探索、社會(huì)算力交易等多方面創(chuàng)新1.東數(shù)西算場(chǎng)景研判。東數(shù)西訓(xùn)、東數(shù)西存、東視西渲、東數(shù)西算等場(chǎng)景都是將時(shí)延不敏感的計(jì)算任務(wù)、訪問不頻繁的溫冷數(shù)據(jù)，調(diào)度至低碳、低成本的西部做存儲(chǔ)和運(yùn)算，僅將式服務(wù)”可簡(jiǎn)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(huì)根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求，統(tǒng)一編排、跨域調(diào)度算網(wǎng)資源，并在運(yùn)行過程中感知業(yè)務(wù)運(yùn)行和資源使用情3.社會(huì)算力交易。通過制定算力標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，打造具有共享經(jīng)濟(jì)特性的新型算力交易平臺(tái)中國移動(dòng)提出算力網(wǎng)絡(luò)理念一年多以來，在資源布局、運(yùn)營服