一種面向服務(wù)的算網(wǎng)路由架構(gòu)方案

黃光平/HUANG Guangping，譚斌/TAN Bin，吉曉威/JI Xiaowei

（1. 中興通訊股份有限公司，中國 深圳 518057；2. 移動網(wǎng)絡(luò)和移動多媒體技術(shù)國家重點實驗室，中國 深圳 518055 ）

在網(wǎng)絡(luò)路由和調(diào)度體系中引入算力是算網(wǎng)融合架構(gòu)中的重要增量，網(wǎng)絡(luò)因此擴展了對算力的感知能力。同時，路由和調(diào)度流程實現(xiàn)了算力和網(wǎng)絡(luò)兩個維度資源狀態(tài)的融合考量，即行業(yè)通常所說的算力路由[1]。算力路由是算網(wǎng)融合的主要技術(shù)錨點[2-3]。算力路由從端到端協(xié)議和流程方面，打破了網(wǎng)絡(luò)和算力這兩個傳統(tǒng)上相互隔離的技術(shù)和資源體系壁壘，實現(xiàn)了“網(wǎng)中有算，以網(wǎng)強算”。算力路由的本質(zhì)是：面向同類算力服務(wù)的分布式等價多實例，基于算力和網(wǎng)絡(luò)的資源狀態(tài)以及業(yè)務(wù)需求，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)和算力聯(lián)合優(yōu)選尋址，即“一對多”的算網(wǎng)尋址路由。其中的“多”表示網(wǎng)絡(luò)和算力均存在多路徑、多實例的權(quán)衡優(yōu)選。而面向用戶的算力服務(wù)是位置無關(guān)的，甚至可能是歸屬無關(guān)的。用戶對算力服務(wù)的請求僅表達(dá)意圖，無須關(guān)心服務(wù)的提供方和部署位置。這是算力路由跟傳統(tǒng)基于主機位置的IP 路由最本質(zhì)的區(qū)別，也是算力路由協(xié)議體系存在的主要變量之一[4]。

算力路由引入位置無關(guān)的服務(wù)標(biāo)識，將其作為路由和尋址的全新對象，在使能全新的算力感知和路由功能的同時，也為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)路由尋址協(xié)議帶來新的擴展需求和挑戰(zhàn)。因此，新架構(gòu)功能在引入的同時，需要保持與現(xiàn)網(wǎng)架構(gòu)兼容。服務(wù)標(biāo)識的引入在客觀上打通了業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)之間的高效感知接口。網(wǎng)絡(luò)通過服務(wù)標(biāo)識可以精細(xì)化識別業(yè)務(wù)，并提供相應(yīng)的細(xì)顆粒度網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)。

面向服務(wù)的算網(wǎng)融合路由技術(shù)在典型的業(yè)務(wù)場景下，有獨特的業(yè)務(wù)和資源應(yīng)用價值。而當(dāng)前的業(yè)務(wù)場景還存在一些亟待解決的問題，仍需要充分發(fā)揮面向服務(wù)的算網(wǎng)融合路由技術(shù)的優(yōu)勢。

1 算力路由在IP分組網(wǎng)絡(luò)中面臨的主要問題

算力路由是疊加在傳統(tǒng)IP 分組網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的一種增強性路由。在主機IP 地址路由的基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)需要增強算力感知的能力，并在此基礎(chǔ)上執(zhí)行算網(wǎng)融合路由。這既包括對算力服務(wù)的路由尋址，也包括對算力服務(wù)節(jié)點的主機路由尋址。算力感知和算力路由引入了全新的算力因子，這給IP分組網(wǎng)絡(luò)帶來4個方面的問題。

1）IP主機地址路由體系下的算力服務(wù)路由尋址問題

基于IP 分組網(wǎng)絡(luò)的算力路由，本質(zhì)上是面向服務(wù)的分布式多算力實例尋址路由，即基于算力資源狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)資源狀態(tài)，在多實例多路徑中根據(jù)服務(wù)等級協(xié)議（SLA）需求進(jìn)行算力節(jié)點優(yōu)選或引流。這種面向服務(wù)的分布式路由機制，跟面向IP 主機地址的路由機制完全不同。后者指向全局唯一主機，且基于前綴的尋址機制是基于物理上的子網(wǎng)部署模式；而算力路由從語義上并不指向特定算力服務(wù)主機，而是指向特定算力服務(wù)，并且同一類算力服務(wù)可能部署在不同的物理子網(wǎng)內(nèi)。因此，基于IP 前綴的子網(wǎng)模式并不適用于算力服務(wù)的部署模式。同一類算力服務(wù)與多服務(wù)實例及多實例主機地址關(guān)聯(lián)，算力服務(wù)僅僅充當(dāng)一種抽象類型索引。網(wǎng)絡(luò)需要在這個服務(wù)索引與它對應(yīng)的算力、網(wǎng)絡(luò)資源、服務(wù)實例主機地址之間構(gòu)建動態(tài)的映射關(guān)系。

2）算力感知對IP路由協(xié)議造成的震蕩問題和表項膨脹問題

網(wǎng)絡(luò)對算力資源狀態(tài)的感知，需要針對相應(yīng)的接口和協(xié)議進(jìn)行擴展，并且在網(wǎng)絡(luò)路由和轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點引入新的算力路由表項。然而，算力資源類型及其狀態(tài)變更頻率都非常多樣化，全顆粒度算力資源狀態(tài)向網(wǎng)絡(luò)暴露，將不可避免地導(dǎo)致現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（如邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）收斂震蕩，對現(xiàn)網(wǎng)運行造成破壞性沖擊。除此之外，海量的算力資源狀態(tài)必將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)路由和轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點對應(yīng)數(shù)量級的算力路由表項，對節(jié)點性能造成嚴(yán)重影響。

3）算力對網(wǎng)絡(luò)暴露的參數(shù)類型及顆粒度問題

對IP 分組網(wǎng)絡(luò)控制面而言，算力參數(shù)可以分為算力原始狀態(tài)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)鏈路維度的算力度量折算值（即網(wǎng)絡(luò)路由域的Metric）。

a）算力原始狀態(tài)數(shù)據(jù)。算力系統(tǒng)通過預(yù)定接口向網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)直接通告算力原始運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，如服務(wù)實例會話負(fù)荷、CPU/GPU 占用率、內(nèi)存占用比等。網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)會對這些原始數(shù)據(jù)按照特定規(guī)則或算法進(jìn)行處理，并生成對應(yīng)的算網(wǎng)路由策略，指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)路由和轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點進(jìn)行流量引流和路由。這種模式將顯著增加網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)的處理復(fù)雜度和運行負(fù)荷。

b）網(wǎng)絡(luò)鏈路維度的算力Metric。算力系統(tǒng)將自身運行的動態(tài)數(shù)據(jù)折算成網(wǎng)絡(luò)鏈路維度的Metric并向網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)通告，后者據(jù)此執(zhí)行傳統(tǒng)IP 路由。但是這種模式勢必引入巨量的頭結(jié)點路由開銷，比如需要維護(hù)每實例、每出口節(jié)點、每鏈路的路由條目[5-6]。

4）算力與網(wǎng)絡(luò)融合路由帶來的多因子多策略問題

基于分組網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)執(zhí)行算力路由時，網(wǎng)絡(luò)和算力融合路由將帶來多因子聯(lián)合優(yōu)化的策略問題。算網(wǎng)雙維度因子的全面融合將導(dǎo)致路由協(xié)議體系及其算路流程復(fù)雜度翻番，并嚴(yán)重沖擊當(dāng)前既有的路由和轉(zhuǎn)發(fā)性能，無法實現(xiàn)與現(xiàn)網(wǎng)的平滑兼容。

2 基于服務(wù)標(biāo)識的算力路由技術(shù)

在IP 路由協(xié)議體系中引入一個擁有獨立語義的服務(wù)標(biāo)識，將從根本上解決前文所述算力路由在IP 網(wǎng)絡(luò)中面臨的主要問題，并提供統(tǒng)一的端到端架構(gòu)解決方案。當(dāng)然，服務(wù)標(biāo)識也給IP 網(wǎng)絡(luò)帶來一些新問題。這是在進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計尤其是服務(wù)標(biāo)識設(shè)計與界定的過程中需要特別考量的。

2.1 基于服務(wù)標(biāo)識的算力路由架構(gòu)

在算網(wǎng)融合調(diào)度和路由系統(tǒng)中引入服務(wù)標(biāo)識，為IP 分組網(wǎng)絡(luò)提供了一個面向業(yè)務(wù)和算力系統(tǒng)的新型接口，使網(wǎng)絡(luò)得以提供面向服務(wù)標(biāo)識的路由和尋址功能。如圖1所示，基于IP 分組網(wǎng)協(xié)議的服務(wù)標(biāo)識在數(shù)據(jù)面擴展定義和封裝，并在控制面經(jīng)由服務(wù)標(biāo)識，打通算力系統(tǒng)動態(tài)資源和業(yè)務(wù)系統(tǒng)精細(xì)化SLA 需求的感知接口，從邏輯上構(gòu)成一個在IP 分組網(wǎng)上的OverLay 服務(wù)子層。傳統(tǒng)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)作為連接子層，為服務(wù)子層提供連接支撐能力。服務(wù)子層與連接子層之間以控制面服務(wù)標(biāo)識為索引進(jìn)行交互[7]。

▲圖1 基于服務(wù)標(biāo)識的算網(wǎng)路由架構(gòu)

如前文所述，服務(wù)標(biāo)識在語義上與主機位置無關(guān)，因此傳輸層有可能通過服務(wù)標(biāo)識保持業(yè)務(wù)連接，從而解決傳統(tǒng)傳輸層終端或服務(wù)遷移連續(xù)性的問題，即主機地址變更導(dǎo)致的鏈路遷移僅在L3層執(zhí)行，而L4層面向終端和用戶的業(yè)務(wù)鏈接因為服務(wù)標(biāo)識的位置無關(guān)屬性得以維持不變，從而保障用戶在這類場景下的業(yè)務(wù)體驗。

數(shù)據(jù)面的服務(wù)標(biāo)識是面向用戶的一種輕量級算網(wǎng)服務(wù)能力集合表征。服務(wù)標(biāo)識關(guān)聯(lián)的算網(wǎng)質(zhì)量和能力在特定算網(wǎng)運營管理域內(nèi)可管可控，比如擁有端到端20 Mbit/s保障帶寬的某種視頻業(yè)務(wù)、10 ms端到端時延保障的渲染業(yè)務(wù)等。因此，服務(wù)標(biāo)識內(nèi)生支持精細(xì)化算網(wǎng)SLA需求的表征和接口?？刂泼婊谶@種服務(wù)標(biāo)識的算網(wǎng)SLA Profile 以及算網(wǎng)資源狀態(tài)，生成以服務(wù)標(biāo)識為索引的路由和轉(zhuǎn)發(fā)策略，并將其下發(fā)到服務(wù)網(wǎng)關(guān)，指導(dǎo)業(yè)務(wù)流量轉(zhuǎn)發(fā)。以入口服務(wù)網(wǎng)關(guān)對業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)和路由流程為例，用戶側(cè)報文通過服務(wù)標(biāo)識表達(dá)對算力系統(tǒng)中特定算力服務(wù)的訪問意圖，以及這種服務(wù)在算網(wǎng)系統(tǒng)中的SLA需求。這里的服務(wù)標(biāo)識并不指向特定的主機，而是由服務(wù)網(wǎng)關(guān)根據(jù)控制面的算網(wǎng)策略表選擇特定的服務(wù)主機和網(wǎng)絡(luò)鏈路，從而同時實現(xiàn)多服務(wù)實例間的算力優(yōu)選和多網(wǎng)絡(luò)路徑中的路徑優(yōu)選，為對應(yīng)的業(yè)務(wù)提供精細(xì)化的算網(wǎng)策略編排。由此可見，服務(wù)標(biāo)識在東西向充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)和算力系統(tǒng)之間的資源感知接口，在南北向充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)之間定制化業(yè)務(wù)SLA需求的高效感知接口。

需要指出的是，服務(wù)標(biāo)識本身并不需要包含業(yè)務(wù)SLA需求的信息和參數(shù)，它僅需要在數(shù)據(jù)面和控制面之間充當(dāng)映射接口即可。業(yè)務(wù)SLA需求語義由控制面來維護(hù)和表征。服務(wù)標(biāo)識的可管可控、輕量級設(shè)計在解決安全性問題的同時，不會給服務(wù)網(wǎng)關(guān)硬件處理性能帶來額外負(fù)擔(dān)[8]。

1）服務(wù)標(biāo)識的治理

如前文所述，服務(wù)標(biāo)識對用戶、業(yè)務(wù)、算力和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言是一種接口。對于算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施資源和業(yè)務(wù)運營方而言，服務(wù)標(biāo)識是一種服務(wù)能力承諾。算網(wǎng)運營方應(yīng)該對服務(wù)標(biāo)識的全生命周期可管可控，即服務(wù)標(biāo)識的注冊、發(fā)布、訂閱、更新和中止均應(yīng)在算網(wǎng)運營系統(tǒng)的閉環(huán)治理范圍內(nèi)。在不同的算網(wǎng)運營管理域之間，服務(wù)標(biāo)識的互通需要經(jīng)過協(xié)商、映射甚至標(biāo)準(zhǔn)化，而這取決于特定算力服務(wù)的部署和運營模式。除了部分獲得行業(yè)高度共識的基礎(chǔ)服務(wù)涉及全網(wǎng)互通標(biāo)準(zhǔn)化之外，大部分服務(wù)標(biāo)識的治理在單運營管理域內(nèi)完成，無須標(biāo)準(zhǔn)化。

2）服務(wù)標(biāo)識的封裝

服務(wù)標(biāo)識的表征對象是分布式多云部署的基礎(chǔ)通用算力服務(wù)，因此，標(biāo)識的對象空間有限。通常而言，16～32 bit 足夠覆蓋既存的、可預(yù)見的服務(wù)類型。具體到IPv6 報文頭接口，服務(wù)標(biāo)識的封裝分為重用IPv6 固定字段和擴展報文頭定義封裝兩大類。

a）重用IPv6固定字段。源、目的地址以及流標(biāo)簽均可重用部分或者全部字段空間表征服務(wù)標(biāo)識語義。如圖2 所示，基于SRv6 地址結(jié)構(gòu)的服務(wù)標(biāo)識封裝可重用功能中的低位16 bit。這種封裝模式充分保留了SRv6地址原有的語義和功能。在重用IPv6 固定字段的模式下，終端接口、業(yè)務(wù)請求流程以及協(xié)議棧均保持不變。此時方案落地環(huán)境兼容性較好。

圖2 基于SRv6地址結(jié)構(gòu)的服務(wù)標(biāo)識封裝示例

b）擴展報文頭定義封裝。在IPv6標(biāo)準(zhǔn)擴展報文頭目的選項頭（DOH）、逐跳（HBH）、路由擴展頭（SRH）中單獨定義和封裝服務(wù)標(biāo)識頭結(jié)構(gòu)，如圖3所示。服務(wù)標(biāo)識頭結(jié)構(gòu)在服務(wù)標(biāo)識之外封裝了其他可選字段，用于特定場景。這種封裝模式的優(yōu)勢是獨立封裝，不受服務(wù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點本地處理機制的影響。服務(wù)標(biāo)識可以直通算力服務(wù)系統(tǒng)，為算力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)提供增值功能，如可視化操作維護(hù)管理（OAM）、基于服務(wù)標(biāo)識的云內(nèi)均衡和引流等。

▲圖3 服務(wù)標(biāo)識在IPv6擴展報文頭中的獨立封裝示例

2.2 層次化算力路由機制

將算力系統(tǒng)的全顆粒度算力資源狀態(tài)信息通告同步到網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)，將會導(dǎo)致現(xiàn)有IP 分組網(wǎng)絡(luò)協(xié)議收斂震蕩和表項膨脹。為保持算力路由與現(xiàn)網(wǎng)路由協(xié)議體系的平滑兼容，需要對算力資源狀態(tài)進(jìn)行分類和聚合，在不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點維護(hù)不同類型的算力資源類別以及對應(yīng)的算力路由表項，從而確保算力路由通告與現(xiàn)有IP 路由之間的平滑兼容。全局算力路由表項條目數(shù)量僅與網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點有關(guān)，與云側(cè)算力服務(wù)實例無關(guān)。這將壓縮遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點維護(hù)的算力路由表項空間，減輕節(jié)點的查表和處理負(fù)荷。高頻變化的算力服務(wù)實例資源狀態(tài)僅維護(hù)在本地網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點。這種層次化算力路由的機制，將控制面的端到端算網(wǎng)路由決策分層分布在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端和本地邊緣節(jié)點，在轉(zhuǎn)發(fā)流程上涉及兩段路由轉(zhuǎn)發(fā)：從網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端到本地邊緣節(jié)點、從本地邊緣節(jié)點到算力服務(wù)實例。當(dāng)然，這種層次化表項維護(hù)機制，將可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)頭結(jié)點算力資源信息的部分失真，可以滿足絕大部分算力業(yè)務(wù)路由場景需求，但在極端異常場景下，仍需要引入丟棄或保護(hù)策略機制。

2.3 基于算力感知的算網(wǎng)路由解決方案

算力資源狀態(tài)如何約束和影響網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點對算力和網(wǎng)絡(luò)的選擇，是算力路由的關(guān)鍵，也是基于IP 路由的主要增量。因此，算力資源狀態(tài)在網(wǎng)絡(luò)控制面的呈現(xiàn)形態(tài)，是決定選擇哪種端到端算力路由解決方案的關(guān)鍵因素。如前文第1節(jié)所述，算力參數(shù)主要有原始算力參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)維度算力Metric兩種主要的呈現(xiàn)形態(tài)，與之對應(yīng)的是兩種不同的算力路由方案。

1） 基于算力映射的算力路由方案

算力系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)通告算力服務(wù)關(guān)聯(lián)的原始算力狀態(tài)數(shù)據(jù)。該原始算力狀態(tài)數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)控制面路由決策系統(tǒng)之間的索引接口即為服務(wù)標(biāo)識。網(wǎng)絡(luò)控制面基于此類原始算力狀態(tài)數(shù)據(jù)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源狀態(tài)、業(yè)務(wù)SLA需求，生成算網(wǎng)路由策略，完成原始算力狀態(tài)數(shù)據(jù)到主機地址的映射。這個方案的優(yōu)勢是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點無須維護(hù)額外的算力路由表項。當(dāng)然，在分布式路由協(xié)議方案下，算力原始狀態(tài)數(shù)據(jù)的通告同樣需要層次化狀態(tài)維護(hù)機制，以平滑兼容現(xiàn)網(wǎng)路由協(xié)議。

2） 基于算力Metric的算力路由方案

算力系統(tǒng)通過一定的度量和折算機制，將算力服務(wù)關(guān)聯(lián)的原始算力狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)維度的度量Metric，并通過特定協(xié)議接口向網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)通告。具體來講，這里的Metric 可以是網(wǎng)絡(luò)維度既有的Metric 類型（如時延、帶寬、等），也可以是新增的算力Metric 類型。前者可以沿用既有的路由算法完成端到端算網(wǎng)路由編排，后者則需要擴展基于算力Metric的路由算法完成端到端路由編排。分布式路由協(xié)議方案下的層次化路由機制引入與上文所述類似，這里不再贅述。

2.4 基于算力與網(wǎng)絡(luò)解耦的多因子多策略路由機制

在IP 分組網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上執(zhí)行算力路由，本質(zhì)上是將傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)單維路由算法升級為算網(wǎng)二維路由算法。算力和網(wǎng)絡(luò)兩個維度的約束變量理論上是乘數(shù)關(guān)系，但在實際部署中，這種算網(wǎng)全維乘數(shù)算法將大幅增加路由算法的復(fù)雜度，甚至破壞現(xiàn)有IP 路由協(xié)議機制的穩(wěn)定性。遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點將“選算”和“選網(wǎng)”分離處理，使兩類路由先決策再進(jìn)行線性疊加，形成近似的算網(wǎng)融合優(yōu)化路由策略。因此，算力和網(wǎng)絡(luò)路由解耦，將算網(wǎng)二維乘數(shù)算法簡化為一維線性疊加算法，并在算網(wǎng)融合的基礎(chǔ)上，簡化路由協(xié)議流程。需要說明的是，這種解耦機制不影響現(xiàn)有IP路由協(xié)議。

算網(wǎng)解耦以及算力、網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)SLA多種路由因子的引入，也為算網(wǎng)系統(tǒng)提供了多元調(diào)度機制，使能靈活的算網(wǎng)業(yè)務(wù)和資源運營模式。算網(wǎng)調(diào)度因子可以分為如下3類：

1）體驗類：服務(wù)質(zhì)量和體驗相關(guān)的SLA指標(biāo)，如時延、抖動、丟包等；

2）代價類：服務(wù)關(guān)聯(lián)的算網(wǎng)資源成本、能耗等；

3）資源類：服務(wù)關(guān)聯(lián)的算網(wǎng)資源的使用效率，如算網(wǎng)均衡度、算網(wǎng)利用率等。

相關(guān)算網(wǎng)調(diào)度策略有4種：

1）體驗優(yōu)先：體驗類指標(biāo)最優(yōu)調(diào)度；

2）代價優(yōu)先：體驗類指標(biāo)滿足設(shè)定門限指標(biāo)，代價類指標(biāo)最優(yōu)調(diào)度；

3）資源優(yōu)先：體驗類指標(biāo)和代價類指標(biāo)均設(shè)定門限指標(biāo)，資源類指標(biāo)最優(yōu)調(diào)度；

4）資源均衡：體驗類指標(biāo)和代價類指標(biāo)均滿足設(shè)定門限指標(biāo)，資源類指標(biāo)均衡調(diào)度（資源使用率的方差最小）。

3 基于服務(wù)標(biāo)識的算網(wǎng)路由評價體系及測試分析

相對于傳統(tǒng)IP 路由，算力路由帶來了多方面的增量功能。這里我們從4個維度給出算力路由價值評價體系，并對方案的部分測試數(shù)據(jù)進(jìn)行簡要分析。

1）增強服務(wù)會話響應(yīng)時延性能。算力路由通過數(shù)據(jù)面帶內(nèi)服務(wù)發(fā)現(xiàn)替代傳統(tǒng)DNS 帶外服務(wù)發(fā)現(xiàn)。這里的服務(wù)響應(yīng)時延是指：客戶端首包發(fā)出到獲得服務(wù)的時間間隔。DNS服務(wù)發(fā)現(xiàn)機制下的服務(wù)響應(yīng)時延在100 ms～1 s 之間。本文以傳輸控制協(xié)議（TCP）3 次握手為服務(wù)會話建立基準(zhǔn)，使端到端響應(yīng)時延低至2.76 ms，大大提高了服務(wù)會話的響應(yīng)時延性能。

2）提升服務(wù)算網(wǎng)質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)感知與計算、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量是SLA 雙維度保障。在服務(wù)體驗方面，網(wǎng)絡(luò)可能會出現(xiàn)丟包、卡頓等現(xiàn)象。業(yè)務(wù)有效通量為用戶的實際業(yè)務(wù)量。

3）實現(xiàn)資源利用率均衡。這包括網(wǎng)絡(luò)資源利用率均衡、算力資源利用率均衡（池間），涉及網(wǎng)絡(luò)負(fù)載偏離度和算力負(fù)載偏離度。其中，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載偏離度是指：調(diào)度過程中同一時刻不同網(wǎng)絡(luò)路徑的資源利用率的最大差值，算力負(fù)載偏離度是指：調(diào)度過程中同一時刻不同算力池的資源利用率最大差值。本文中，我們測試了兩種機制下的資源利用率均衡度。在非均衡調(diào)度條件下，4個用戶的流量均為20 Mbit/s，由資源池A提供服務(wù)，資源池B空載，此時負(fù)載偏離度比較高（＞40%）；在均衡調(diào)度條件下，4個用戶的流量均為20 Mbit/s，由資源池A和資源池B提供均衡服務(wù)，此時負(fù)載偏離度較低（＜11%）；

4）提高資源利用效率。資源總量相同，網(wǎng)絡(luò)可以承載更多的用戶會話。

4 總結(jié)

在傳統(tǒng)IP 路由的基礎(chǔ)上擴展算力路由功能，是實現(xiàn)算網(wǎng)融合的關(guān)鍵技術(shù)要素。算力路由與IP 主機路由之間在機理和目標(biāo)方面存在較大的差距，從而給方案部署帶來諸多挑戰(zhàn)。本文聚焦4類算力路由帶來的協(xié)議和調(diào)度策略問題，并以平滑兼容現(xiàn)網(wǎng)協(xié)議和架構(gòu)為目標(biāo)，針對性地提出基于服務(wù)標(biāo)識的算網(wǎng)路由架構(gòu)方案。該方案的核心是引入獨立于IP主機地址的服務(wù)標(biāo)識，并構(gòu)建用戶與算網(wǎng)系統(tǒng)之間、網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)之間、網(wǎng)絡(luò)與算力系統(tǒng)之間的簡明高效互通接口。在此基礎(chǔ)上，本文創(chuàng)造性地提出層次化算力路由、算力映射與算力Metric路由機制、基于算網(wǎng)解耦路由的多因子多策略算法等解決方案，為IP 分組網(wǎng)絡(luò)提供兼容性較好的端到端算力路由方案；同時，基于4 個維度的算力路由價值評價體系，對部分典型場景測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。