算力网络数据库白皮书

2024年9月 目录 一、算力网络产业现状..............................................2（一）算力网络理念的诞生...........................................2（二）算力网络发展现状.............................................3二、数据库产业迈向算力网络时代....................................5（一）无需关注地域.................................................6（二）无需关注资源.................................................7（三）无需关注业务负载.............................................8三、算力网络数据库应用场景........................................9（一）云数据库智能构建.............................................9（二）云数据库并网................................................10（三）数据算力服务................................................11（四）数据智能服务................................................12（五）全域数据流通与治理..........................................12（六）安全数据交换................................................13四、算力网络数据库关键技术.......................................14（一）云原生统一平台底座..........................................15（二）跨域分布式编排..............................................18（三）数据库内核云原生化..........................................20（四）智能融合数据处理............................................22（五）数据库和AI双向赋能.........................................23（六）全域数据流通................................................27（七）数据库任务式服务............................................28五、产业发展倡议.................................................29（一）问题和挑战..................................................29（二）发展倡议....................................................30白皮书参编单位和人员：............................................32 一、算力网络产业现状 （一）算力网络理念的诞生 近年来，数字经济的新引擎作用愈加凸显，其发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有。数字经济时代，新技术、新业态、新场景和新模式不断涌现，由此带来了的数据量持续增长，各行各业对算力和网络提出了更为迫切的需求。同时随着摩尔定律趋近于极限，面对不断倍增的算力和网络需求，通过网络集群化优势突破单点算力的性能极限，提升算力的整体规模，成为了产业界共同关注的热点。 我国率先提出算力网络这一原创性技术理念，并陆续出台了多项政策，加快构建以算力和网络为核心的新型基础设施体系。2021年5月，国家发改委等四部委联合出台《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，明确提出布局全国算力网络国家枢纽节点。2023年10月，国家工信部等六部门联合出台《算力基础设施高质量发展行动计划》，明确提出了到2025年发展量化指标。同年12月，国家发展改革委等五部门联合印发《深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》，打造中国式现代化的数字基座。 中国移动主动拥抱产业变革，深度把握行业趋势，大力推动技术发展和服务创新。在实施“5G+AICDE”计划促进社会数字化转型、布局多层次数据中心提供高品质移动云服务、推进多样化算力构筑产业健康生态、探索算网融合新技术推动算网一体发展等实践的基础上，提出了“算力网络”的新发展核心理念： 以 算 为 中 心 、 网 为 根 基 ， 网 、 云 、 数 、 智 、 安 、 边 、 端 、 链（ABCDNETS）等深度融合、提供一体化服务的新型信息基础设施，实现“算力泛在、算网共生、智能编排、一体服务”，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“网络无所不达、算力无所不在、智能无所不及”的愿景。 水力发展离不开水网，电力发展离不开电网，算力发展离不开“算力网络”。为了让用户享受随时随地的算力服务，发展算力网络需要重构网络，使其形成继水网、电网之后国家新型基础设施，打造“一点接入、即取即用”的社会级服务。 （二）算力网络发展现状 我国在算力网络领域处于先发与主导地位。在标准领域，我国在2019年国际电信联盟首次立项算力网络标准，并先后在国际互联网工程任务组、中国通信标准化协会等标准组织积极推进算网相关标准的制定。在产业领域，我国已逐渐形成算力网络软硬件基础设施及平台与应用服务的上中下游完整产业链，初步巩固了我国在算网领域的主 导地位。其中产业链上游，一方面由国家新基建、信创等政策指引，推动了算网新型基础设施的自主设计研发与创新落地；另一方面由东数西算、5G网络与大数据等国家重大工程驱动，推进了大算力、高性能、低功耗与高可靠算网软硬件基础设施的研发产业化落地。产业链中游旨在提供算网一体化管理与运营交易的平台服务能力，促进计算与网络基础设施从过去的割裂形态走向深度融合。产业链下游通过构建多样化的算网应用服务，并基于创新的商业模式向用户提供算网服务，实现算网的价值流通与落地。 算力网络规划了“泛在协同”“融合统一”“一体内生”三个发展阶段，推动算力网络取得广泛共识，原创技术多点突破，核心理念和关键技术融入国家规划，上升为国家战略方向。发展过程既有基础设施的继往开来，也有技术创新的科学高峰，是工程+技术的有机结合。 但目前算力网络仍面临着网络顶层设计不统一，核心技术不成熟，权威公信的算力交易平台尚未建立等问题，需要进一步打造算力网络原创技术，推动算力网络更高质量发展，以落实国家新基建部署要求、引领信息基础设施演进以及驱动经济新一轮增长。通过技术创新升级，破解关键技术“卡脖子”难题，为产业升级和融合发展提供安全稳定的增长动能。 二、数据库产业迈向算力网络时代 数据库行业已历经半个多世纪，早前商业数据库蓬勃发展，到新千年开源数据库逐步崭露头角，随后互联网和云计算兴起，数据库行业整体进入云原生时代。从部署形态来看，根据IDC统计，数据库公有云部署已经超过本地部署，云成为数据库的主流形态。从厂商演进来看，Gartner的DBMS厂商市场排名中，云厂商已经代替传统独立数据库厂商占据行业头部，引领数据库行业发展。通过云原生技术，数据库可以实现资源池化和极致弹性，具备高扩展性、高可用性、跨地域规模、低成本等优势，为用户提供随需而动、按需付费的云原生数据库服务。 算力网络被认为是云计算下一个演进形态，数据库产业也逐步迈向算力网络时代。算力网络的崛起，以其强大的计算能力和灵活的网络架构，为数据库产业注入新的活力。算力网络通过高速、低延迟的网络连接，将海量的计算资源进行有效整合和调度，为数据库提供了前所未有的处理能力和扩展性。这使得数据库能够应对更为复杂、多变的数据需求，为业务提供更为精准、高效的数据支持，进一步推动数据价值的最大化。在此基础上，中国移动创新性提出算力网络数据库理念，以及其应具备的三个显著特征。 （一）无需关注地域 随着社会数字化转型进程不断加速，数据应用程度不断加深，数据的存储和分布呈现跨域、多云等特点。同时用户需要综合考虑成本、性能、网络延迟、容灾等多种因素，数据库系统的构建和管理愈加复杂。较传统云数据库不同，算力网络数据库最显著的差异就是彻底屏蔽“地域”这一要素，能够根据用户具体需求自动优化资源配置，轻松实现全球数据库、异地多活、三地五中心等数据库部署需求。在这一过程中，算力网络数据库会综合考虑多个关键因素，包括但不限于资源成本效益、数据传输与处理的时延要求、数据安全性保障级别以及容灾恢复能力等，对算力网络各类资源供给（包括不同物理区域、云边端分布式算力、多云供应商等）进行快速评估与筛选，来为用户量身定制最优化的数据库配置方案，确保在满足性能要求的同时，为用户节省成本开支。针对用户对时延的严格要求，数据库会智能的选择地理位置上最接近用户或数据传输路径最优的资源节点，以最小化数据传输延迟，提升用户体验。针对可能发生的自然灾害、系统故障 等风险，数据库还会根据容灾等级要求，自动部署数据备份与恢复策略，确保在任何突发情况下，用户的数据都能得到及时有效的保护与恢复。 总体而言，算力网络数据库通过其强大的资源配置和调度能力，彻底颠覆了传统云服务中用户需要手动选择数据库部署资源池和架构的繁琐流程。它让数据服务变得更加高效、便捷、安全且成本可控，为用户在数字化转型的道路上提供强有力的支持。 （二）无需关注资源 算力网络作为新一代信息技术的重要基石，其核心价值在于实现了全域范围内计算资源与网络资源的高度融合与无缝对接。通过先进的虚拟化、云原生及AI智能调度技术，算力网络彻底打破了传统计算与网络架构的界限，构建起一个智能化、精准化的全域算网资源调度体系，形成了一个灵活、高效、可扩展的资源池。 在这一体系下，算力网络数据库用户得以享受到前所未有的便利与高效。他们不再受限于特定的资源池或地理位置，而是能够跨越所有界限，在全域范围内自由访问和利用Serverless服务。Serverless服务以其“按需付费、无需运维”的特性，极大地减轻了用户的负担，使他们无需再为资源的配置、扩容、缩容以及日常维护等琐碎事务而分心。相反，用户可以将更多的精力与资源投入到业务的实现与创新上，加速产品的迭代升级，提升市场竞争力。 （三）无需关注业务负载 算力网络数据库不断深化服务模式，以更加贴近用户实际需求的方式提供强大的数据处理能力。在这一理念的推动下，算力网络数据库进一步推出任务式服务，彻底革新用户与数据库交互的方式。 任务式服务的核心在于其高度的自动化与智能化特性，用户不再需要面对复杂多样的数据库选型难题，也无需深入了解每种数据库的特性与适用场景。算力网络数据库构建了一个统一的入口，作为所有数据任务的接收与处理中心，简化用户的操作流程，并极大地提升数据处理的效率和准确性。用户只需简单地提交数据任务，无论是数据查询、数据分析、数据迁移或是智能计算，算力网络数据库都能立即感知并智能化地对任务进行深入的解析与评估，以确定最适合的处理策略和资源配置方案。此外，任务式服务还可以通过更接近人类交流模式的自然语言交互来进行，从而极大的简化数据库操作步骤和降低使用门槛，让非技术人员也能轻松的开展数据分析，加速数字化的普及。 三、算力网络数据库应用场景 算力网络数据库将全面革新数据库的资源配给、构建和交互模式，大大提升数据库服务的灵活性和用户体验。围绕当前数据库使