1. 算力网络简介
1.1 基本概念
数字经济时代,新技术、新业态、新场景和新模式不断涌现,网络将不仅是连接算力、数据和用户的桥梁,更将与算力深度融合,共同构建高效、敏捷的新型基础设施。 新兴技术、应用、场景带来的数据量持续增长,各行各业对算力和网络提出了更为迫切的需求。以无人驾驶场景为例,从2018年到2030年,无人驾驶对算力的需求将增加390倍,未来L4 & L5 级别对网络带宽的需求将大于100Mbps,时延要求达到5-10毫秒的水平;数字货币场景下,2030年较2018年算力需求增长约2000倍;VR游戏的算力需求将增长约300倍,端到端的时延至少需要小于20毫秒。
算力网络是以算为中心、网为根基,网、云、数、智、安、边、端、链深度融合的新型信息基础设施。以“算力泛在、算网共生、智能编排、一体服务”为目标,逐步推动算力成为与水电一样, 可“一点接入、即取即用”的社会级服务,达成“算力无处不在、网络无所不达、智能无所不及”的愿景。
算力网络体系架构从逻辑功能上分为算网基础设施层、编排管理层和运营服务层

(1)基础设施层:基础设施层是算力网络的坚实底座,以兼顾硬件的性能与能耗,资源的负载均衡,集约化、绿色化的新型一体化基础设施为基础,通过无所不在的网络连接云边端多层次、立体泛在的分布式算力,在满足中心级、边缘级和现场级的算力需求的同时,提供低时延、高可靠、高带宽的网络质量保障。
(2)编排管理层:编排管理层是算力网络的调度中枢,通过将算网原子能力灵活组合,结合人工智能与大数据等技术,向下实现对算网资源的统一管理、统一编排,智能调度和全局优化,提升算力网络效能,向上提供算网调度能力接口,支撑算力网络多元化服务。
(3)运营服务层:运营服务层是算力网络的运营门户,通过将算网原子化能力封装和开放实现算网一体化服务供给,使客户享受便捷的一站式服务,结合区块链等技术构建可信算网服务统一交易和售卖平台,提供“算力电商”等新模式,打造新型算网服务及业务能力体系。
1.2 应用场景
随着个人和家庭智能终端的逐渐普及,以网络连接为基础的云计算、边缘计算、端计算与人工智能将深度融入到个人和家庭的生活之中。算力网络通过多层次算力的协同供给和极致可靠的网络保障,在连接量、数据量激增场景下满足用户对智能化、沉浸式体验的需求。
智慧家庭场景中,为“万物”提供智能的个人专属“超现实计算平台”通过采集智能终端的实时数据、构建虚拟元素,并与人周围的物理环境进行匹配和渲染,最终通过各种显示终端,包含XR、裸眼3D、大屏等显示出来,为个人提供智能化、沉浸式的交互体验;同时,通过对设备原子能力进行分解和智能化编排调度,充分利用和调度设备的不同能力,实现设备之间高效协同,为用户提供智能的、可靠的场景化服务,如智能手环、冰箱、微波炉可通过监测用户的身体状态、饮食情况、烹饪情况协同实现运动健康服务等。算力网络通过对端侧算力的统一纳管和协同调度,可支持将计算任务分解分配到多个端侧设备完成,平和端侧压力,充分发挥端算力价值。
人工智能、物联网、5G等信息通信新技术将在各行业中高度普及,与行业作业各环节深度融合,助力行业的数字化转型。未来的生产方式将发生颠覆式变革,包括从观察信息到感知信息、从操作机器到指挥机器、从操作性工作到创造性工作,这种变革需要更强大的数据处理能力、更高效的数据能力,因此计算和网络将成为行业生产的关键要素。
智慧交通场景中,需通过摄像头、雷达等传感设备,感知交通环境的多维信息,并需要通过对海量数据的分析和基于人工智能的学习推理形成全息数据和策略,来指导车辆行驶和调节交通信号,但当前自动驾驶主要还是依赖汽车自身的传感器和算力,采集信息的局限性和单体算力的性能瓶颈势必会影响驾驶策略的及时性和准确性。因此为了实现全场景的准确感知和高效处理车路、车内及车车等多方面的共同协作,算力网络通过构建智能化的算网大脑,实现全局算网数字化模型拓扑调度,基于算网一体能力,可将不同时延、算力需求的车内、车间操控、路侧协同等任务。同时算力网络提供的算随人选能力可有效解决汽车高速移动带来的算力迁移等问题,提供持续性的优质服务。
- 算力网络安全需求
算力网络作为一种全新的商业模式重新定义了计算体系系统中云、管、边、端的关系,但由于算力节点分布广、环境复杂、数量庞大等特点,很多应用在设计之初未能完备的考虑安全风险,包括算力用户数据的安全和算力提供者基础设施的安全等,传统的安全防护手段已经不能完全适用泛在计算的安全防护需求,一旦被攻击控制,可能会带来较大的安全风险,影响用户的数据,阻碍行业的发展。目前算力网络还处于发展初期,将安全与业务同步规划建设,才能保证算力网络的健康发展。
算力网络对不同算力终端、网络进行统一编排调度后,提供算力服务,并与使用算力用户进行交易,在此过程中面临众多安

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