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    2022 華南展招展書
    工業數據中心

    東數西算:運營商欲借的東風

      2022年03月21日  

      目前運營商和金融行業的數據中心是全國數據中心的“大頭”,同時運營商也是將數據從東部“搬”到西部的主力。在“東數西算”工程中,作為數字信息基礎設施建設的國家隊和主力軍,運營商義不容辭要支持“東數西算”,不僅要支持,運營商更希望借助“東數西算”的東風,推動自己的網絡向算力網絡升級,在算力時代占得先機。

      中國聯通貴安數據中心是亞洲最大的單體模塊化數據中心,投資60億元,一直是國家級信息容災備份基地。自投入使用以來,機柜使用率達到55%。在記者2021年采訪時,這里主要功能是數據備份。這是在西部“上架率”比較高的數據中心。

      中國電信天府云計算中心位于成都天府新區,四川電信“慧眼”業務采集的大量從標清到高清的視頻匯聚在這里?;垩蹣I務將視頻信息放于云端,在一例入室搶劫殺人案中,即使嫌疑人將攝像頭砸壞,警方依然依據存放在云上的視頻鎖定了嫌疑人,這個業務很受歡迎,但數據中心要承壓,因為眾所周知,視頻的數據量增長速度非???,就像我們的手機內存,總是很快被視頻占滿一樣。這是在中部數據量活躍地區的數據中心。

      中國移動(長三角)南京數據中心位于南京江北國家級新區,累計投資超200億元,園區占地104畝,可承載1.8萬個機架、30萬臺服務器,是目前華東地區單園區規模最大的數據中心。承載中國移動華東6省1市網絡云核心網網絡信息服務,同時向社會提供互聯網(騰訊、阿里、蘇寧等)、數字金融(華泰證券、農信社等)、數字政務等國計民生算力服務。這是在東部數據量極度活躍地區的數據中心。

      受市場牽引,數據中心的布局傾向于在經濟發展水平較高、數據流量大的地區。據賽迪顧問數據,上海、北京、深圳及周邊地區的數據中心在用機架數占據了我國在用機架數的50%以上,部分一二線城市的數據中心上架率可達到60%~80%,甚至更高。而中西部雖然近些年承接東部數據中心轉移的趨勢較為明顯,但有些省(區、市)的上架率仍不足30%。

    算力網絡欲借東風

      在東數西算工程啟動之前,從2020年上半年到2021年年中,國家圍繞數據中心的算力統籌發布了一系列政策,形成了以“東數西算”為核心的多層次、一體化數據中心全國梯次布局的構想。2021年四部門發布了《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》,提出了“4+4”國家樞紐節點+省級節點+邊緣節點的架構;其后工信部發布了《新型數據中心發展三年行動計劃(2021-2023年)》。

      中國聯通研究院副院長、首席科學家唐雄燕對《中國電子報》記者表示,《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》提出構建數據中心、云計算、大數據一體化的新型算力網絡,是算力網絡概念第一次寫入國家文件,當然這里提到的算力網絡更多是從數據中心和算力的視角看,即指網絡化的算力基礎設施。

      “據中國信通院測算,2016-2020年期間,我國算力規模平均每增長一個百分點,帶動數字經濟增長0.4個百分點、GDP增長0.2個百分點??梢哉f,算力‘地基’夯實與否,關系到數字經濟這座‘大廈’能否巍然屹立?!敝袊娦旁凭W發展部總經理馮杰提出國家一體化大數據中心體系要涵蓋“數網”“數紐”“數鏈”“數腦”“數盾”五大子體系。這五大子體系,對應于數據中心集群布局、算力調度體系、數據流通、數據應用、安全能力建設五個方面。

      中國移動研究院網絡與IT技術研究所所長張昊表示:“算力網絡一方面可以通過網絡集群優勢,突破單點算力性能極限,發揮算力規模效應,打通東數西算的主動脈、做強邊緣算力的微循環;另一方面可以利用算力網絡形成算力、網絡、人工智能、區塊鏈等多要素融合的一體化服務,激發算力服務的范式創新?!?/P>

      “算力網絡概念在2019年提出,中國聯通發布了算力網絡第一部白皮書,算力網絡希望將計算單元和計算能力嵌入通信網絡,實現云、網、邊、端、業的高效協同,提高計算資源利用率?!碧菩垩嗾f,“在算力網絡中,用戶無需關心網絡中的計算資源位置和部署狀態,而只需關注自身獲得的服務?!?/P>

      算力網絡是運營商面向下一個十年的網絡戰略,從“算”和“網”兩個角度看,運營商的壟斷性優勢是網。從“算”的角度看,在最近剛認定的44個2021年國家級綠色數據中心中,運營商有14個,接近1/3。其他的數據中心來自阿里、百度、騰訊、字節跳動、華為等大廠,還有世紀互聯等數據中心企業,以及像銀行、能源這樣的適配于垂直行業的數據中心。這也是我國算力來源的現狀。算力網絡,價值在于算力與網絡的融合,現在的算力大戶是互聯網大廠,運營商的這場“借東風”,能否如愿?

    東數西算的挑戰

      目前東部的數據中心很熱,但是西部的數據中心相對“冷數據”多,主要用來做備份、存儲;而東數西算是要讓東部的數據流動到西部做計算、做分析,不僅是存儲和備份,而是要均衡算力。許多東部發展比較快的地方在建支持人工智能的大數據中心、城市大腦、云腦等,數據來源多,數據類型也多,那么,東數西算工程與以往用西部數據中心做存儲備份相比,會產生哪些變化?

      “東數西算工程的目標與過去單純的數據異地備份還是有較大區別,要均衡算力,要從時間和空間兩個維度把算力資源拉通,讓西部發揮計算資源的成本和規模優勢,將計算能力充分盤活和釋放,這就需要網絡、數據中心、算力平臺、應用、運營模式等多要素協同作用?!碧菩垩嗾f,“當然并不是所有應用都適合東數西算,許多應用如工業控制、車聯網、金融交易、城市大腦等對時延或對數據本地化有嚴格要求,必須就近完成計算,因此東部城市的智能數據中心和邊緣數據中心依然有較大的市場需求?!?/P>

      當然實施算網一體服務還面臨多方面的挑戰。唐雄燕表示,東數西算的業務場景尚不明晰,算力網絡技術和服務標準尚不完善,算力資源的多方開放共享尚需探索。

      在算力網絡技術和服務標準上,算力計算產業和網絡產業是兩個有著較大差異的產業,無論是技術標準還是產業推進,都需要二者積極協作,算力度量與交易、網絡感知與路由以及算網聯合調度與編排等技術問題仍需行業協同攻關。在算力資源的開放共享上,如何通過算力交易保障多方參與的積極性,如何給不同的算力提供者進行差異化的網絡保障,還有很多技術和商業問題需要解決。

      張昊說,僅用西部數據中心做存儲備份的模式,并未實現數據在東西部數據中心的有效流動,也沒有充分利用起來西部地區能源及環境優勢。目前我國數據中心仍面臨三個主要問題:一是東西部發展不均衡;二是數據中心整體能耗較高,我國超大型數據中心平均PUE為1.46左右,其中不少老舊數據中心PUE甚至高于2,離工信部《新型數據中心發展三年行動計劃(2021—2023年)》要求的新建數據中心PUE不得高于1.3還有一定差距;三是大部分數據中心智算水平有待提升,隨著AI、大數據等產業的發展,全社會對科學計算、圖像渲染、VR/XR等需求將大幅提升,以GPU、NPU為代表的智能算力將成為主流算力,在這方面還需要進一步加強。

    運營商的六個機會

      東數西算既需要政策驅動,也離不開應用與商業驅動,必須結合具體應用場景判斷哪些業務與數據適合東數西算或者在什么樣的商業激勵下東數西算才是合理的,盡可能地讓西部算力得到更充分利用。

      “電信運營商在推動網絡、計算、應用全局協同、東西算力協同、云邊算力協同以及端到端客戶服務等方面有顯著優勢,東數西算將為運營商向算網一體的數字基礎設施服務商轉型升級提供重要契機?!碧菩垩嗾f。

      談到“東數西算”在構建數據中心、云計算、大數據一體化的新型算力網絡體系中面臨的具體挑戰,張昊認為,在實現高效可靠的互聯通路、一體化的服務能力、數據遷移需求的引導、數據跨域融通,以及數據中心的綠色低碳、安全可信的實現這六個方面是存在挑戰的,而運營商在這些方面可以抓住機會有所作為。

      首先是高效可靠的互聯通路。東數西算對網絡的時延、可靠性等指標的要求較高,網絡面臨低時延、高可靠、大帶寬、以及跨區域跨層級連接敏捷開通的挑戰。當前數據中心間仍存在路由繞轉、帶寬不足等現象,運營商可基于已有網絡優勢,按需構建數據中心樞紐節點間的全光直連通路,進一步提升光網絡的帶寬和傳輸性能,同時提供低時延路徑調度能力,簡化跨域連接拉通復雜度,提升端到端網絡確定性保障能力。

      其次是一體化服務能力的挑戰。面對高度復雜度的算網環境,運營商可構建全網統一的智能管理平臺,向下實現全領域資源拉通,對算網原子服務能力進行組合和封裝,向上實現網、云、數、智、安、邊、端、鏈等多要素的一體化服務支撐,橫向逐步實現對多方算力、社會算力的統一納管。

      再次是數據遷移需求的合理引導。一是以需求為主,根據業務場景和產品體系的詳細規劃按需建設數據中心,避免盲目跟風。二是以網絡為輔,需要網絡側能夠實現對算網資源的靈活調度和對應用需求的精確度量,進行全局最優調度。三是要多措并舉,通過市場、技術等多方面手段加以引導,推動算力與需求的達到動態平衡。

      在數據的跨域融通上,面向東數西算各行業應用場景的關鍵技術指標及應用范圍等標準建設還不健全,跨行業的通用協議標準缺失,同時,數據權屬的界定仍處于灰色地帶,相關立法尚未健全,不同運營主體的數據接口缺乏統一且未能實現充分開放。需進一步統一接口和協議標準,建立有效的數據流通體系,推動數據跨行業、跨運營主體的廣泛共享。

      在綠色低碳上,東數西算工程推動數據中心規?;?、集約化、綠色化發展,除了新建數據中心的能耗水平需滿足建設要求外,存量數據中心也面臨著大量優化工作。未來需從芯片、設備到數據中心進行端到端的系統級能效優化,有效降低數據中心PUE。

      在安全可信上,國家算力樞紐節點對的數據中心的容災和安全防護能力、服務器的防病毒能力、網絡的抗攻擊能力、數據傳輸過程中的防竊取和防篡改能力等提出了更高的要求,因此運營商可充分發揮央企作用,從技術和管理兩個維度保障數據安全。

    (來源:中國電子報)

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