算网大脑白皮书（2022年）

算网大脑白皮书（2022年）中国移动通信集团有限公司 ·前言随着社会数智化转型不断深入，算力规模出现爆发式的增长,算力供给方式向集群生态转变，为促进算力和网络的深度融合发展，中国移动提出算力网络一体化信息基础设施和信息服务体系。而算网大脑作为算力网络的编排管理核心，通过人工智能技术实现算网智能感知、智能编排调度、算网自智，促进算网一体、算网共生发展。本白皮书旨在提出中国移动对于算网大脑的愿景、发展路径、关键技术、体系架构和产业倡议。希望能够为产业在规划设计算网大脑相关技术、产品和解决方案时提供参考和指引。本白皮书的版权归中国移动所有，未经授权，任何单位或个人不得复制或拷贝本建议之部分或全部内容。 中国移动算网大脑白皮书（2022）目录1.算网大脑愿景..............................................................................................................................11.1驱动力............................................................................................................................11.2愿景及定位....................................................................................................................32.算网大脑发展路径......................................................................................................................42.1初始期：构筑算网大脑雏形，双入口协同编排........................................................52.2成长期：构建统一算网大脑，融数注智....................................................................62.3成熟期：多要素感知融合统一，体系化智能升级....................................................63.算网大脑关键技术......................................................................................................................73.1多要素融合编排............................................................................................................83.2原生编排........................................................................................................................83.3算网感知......................................................................................................................103.4算网智能......................................................................................................................103.5算网质量保障..............................................................................................................113.6算网能力开放..............................................................................................................124.算网大脑体系架构和功能........................................................................................................134.1构建思路......................................................................................................................134.2设计原则......................................................................................................................144.3体系架构......................................................................................................................154.4系统功能......................................................................................................................184.4.1算网大脑能力开放中心......................................................................................184.4.2算网编排中心......................................................................................................204.4.3算网智慧中心......................................................................................................214.4.4算网调度中心......................................................................................................214.4.5算网感知中心......................................................................................................224.5部署架构......................................................................................................................235.产业倡议....................................................................................................................................24缩略语列表.......................................................................................................................................27参考文献...........................................................................................................................................29 中国移动算网大脑白皮书（2022）11.算网大脑愿景1.1驱动力数字经济的浪潮席卷全球，算力已成为全社会数智化转型的基石，直接影响数字经济的发展速度，决定社会智能的发展高度。随着数智化转型的不断深入，算力需求的不断增加，算力规模将出现爆发式的增长。据IDC预测，2025年全球物联网设备数将超过400亿台，产生数据量接近80ZB，预估未来五年全球算力规模将以超过50%的速度增长，到2025年整体规模将达到3300EFlops[4]。这其中，人工智能、边缘计算等新型算力的占比不断增长，据IDC综合15个国家的算力支出来看，AI算力支出占总算力支出从2016年的9%增加到12%，预计到2025年将达到25%。全球边缘计算服务器支出占总体服务器比重将从14.4%提升到24.9%[5]。与此同时，算力的供给方式也正在从单点生态向集群生态迈进，算力服务提供的不仅仅是单台设备的计算能力，还包括集群系统的整体算力、存储、网络等资源，即集群的整体有效协同能力。面对算力和网络的深度融合发展以及ICT基础设施面向云网融合、算网一体的技术演进趋势，2021年11月中国移动发布《算力网络白皮书》，提出新型的一体化信息基础设施，构建“连接+算力+能力”的新型信息服务体系。网络化算力需要与之匹配的中枢调度决策系统，为新型信息基础设施对外一体化服务提供能力支撑，其主要需求和技术驱动力来自于如下几个方面：1.随着算力需求的不断增长、算力供给方式的改变以及以智能化、边缘计算为主的新型业务的发展，传统的云网业务已经无法满足多样泛在、即用即取的业务需求，算力业务和网络业务呈现出深度融合的发展趋势。而现有的、各自独立的云和网编排调度系统无法满足复杂的算网融合业务的管理需求，需要一个跨算网各域的、智能化的系统来实现灵活高效的算网统一编排调度。 中国移动算网大脑白皮书（2022）22.算力需求由原来单一集中的算力资源池承载向多样化的算力资源承载方式发展。根据不同的算力需求和应用场景，可以是集中化的超级计算中心；可以是泛分布的边缘、端算力节点；也可以是超算、智算和社会算力等多样化的异构算力。需要实现跨越物理分布、云边端分层协同和异构融合的算力资源统一调度。同时在网络层面，通过算、网一体化编排管理实现网随算动、以网强算。3.算力网络包含的资源类别和资源数量规模庞大，算网业务种类丰富，因此算力网络呈现高度的复杂性。传统的数据采集、编排调度、运维方式已无法满足这种高度复杂性的算力网络的需求。在数据感知方面，需要快速获取分析全域实时的计算、存储、网络、数据资源，以及云、边、端分布情况和运行情况；在编排方面，业务的创新和随选要求算网编排层实现更加灵活、自动和智能化的编排；在运维方面，高复杂度、高动态的算网环境，以及算网的多管理对象、业务的高精度SLA需求均对运维智能提出较高要求。因此，算网编排管理需要提高算网感知、编排和运维的自动化和智能化水平，实现面向算力网络的数据智能感知、算网智能编排、智能运维。4.当前，算力域和网络域有着各自特有的数据感知体系，并且长时间独立发展，自成一派，暂未打通融合。算力网络