2024新一代智算中心网络管控运维技术白皮书

新一代智算中心网络管控运维技术白皮书概览

1. 新一代智算中心网络管控运维需求

1.1 发展概述 新一代智算中心作为算力资源和数据处理的核心，正引领着科技创新和数字化转型。面对大模型训练需求的激增，智算中心需集成智能算力、通用算法和开发平台，形成一套创新的智能基础设施。

1.2 挑战 新一代智算中心在面临超大规模硬件集群管理、超多配置设备管理、超细粒度业务同步和流量管理、以及超智控制的网络设备管理等挑战时，需要实施端到端的资源协同管理、自动化部署、性能优化和故障监测等关键能力，以克服计算与网络分离运营带来的孤岛效应。

1.3 需求

• 精细化硬件资源管理：实现对CPU、GPU、DPU、存储设备和网络设备的全面监控与精确管理。
• 端网一体化管理：通过集成端侧设备与网络资源的监控，实现数据和操作的统一化管理，提升效率与安全性。
• 设备状态的可视化与监控：实时获取关键硬件运行数据，确保设备运行在最佳状态。
• 高效的故障管理与业务恢复：配备先进的故障预测与自动化恢复系统，确保业务连续性和数据完整性。
• 多租户需求：支持快速、高效、准确的多租户配置和更新服务。

2. 新一代智算中心网络管控运维技术体系

2.1 基础设施与协议优化

• 高性能算网平面：包括网络设备、计算设备、存储设备及优化的软件组件，实现高效通信与动态资源分配。
• 协议优化：端网协同拥塞控制、全局负载均衡算法、自适应路由协议与在网计算技术，提升网络通信效率与稳定性。

2.2 关键能力

• 超大规模集群管理：支持千卡、万卡级别的计算能力，确保资源高效利用。
• 端网一体化管理：实现数据与操作的统一化管理，增强系统整合与效率。
• 精细化数据采集：实时监控关键指标，确保设备稳定运行。
• 故障管理与业务恢复：预测与防御潜在故障，快速恢复业务，确保系统稳定。
• 多租户管理：支持快速、灵活的多租户配置与资源调整。

3. 技术展望

• 智算中心网络数字孪生：通过数字孪生技术实现网络的虚拟映射与优化。
• 故障自愈：自动识别与修复故障，提高系统可靠性。
• 管控运维智能体：引入智能体实现自动化运维，提升管理效率与效果。

总结与展望

新一代智算中心网络管控运维技术体系旨在通过创新的管理和运维策略，提升智算中心的运行效率与服务质量，支持大模型训练与应用，推动数字经济的发展。未来，通过深化数字孪生、故障自愈与管控运维智能体的应用，智算中心网络的运维将更加智能化、高效化，为各行业提供更强大、更可靠的算力支持。