基于分區網關的算力網絡架構及算力路由機制研究＊

［楊峰 杜翠鳳 蔡十華 王新宇］

1 前言

隨著數字化、智能化時代的到來，傳統集約化、中心化的云計算無法滿足部分低時延、大帶寬、低傳輸成本的場景，如智慧安防、自動駕駛等的需要。算力必然會從云和端向網絡邊緣進行擴散，形成云、邊、端算力資源多級分布的形態[1]。云計算聚焦非實時、長周期數據的大數據分析，在大模型訓練等領域發揮特長。邊緣計算聚焦實時、短周期數據的分析，能更好地支撐本地業務的實時智能化處理與執行。算力網絡作為解決多級算力資源并存情況下資源統一供給問題的一種新型網絡技術方案，通過網絡控制面分發服務節點的算力、存儲、算法等資源信息，并結合網絡信息和用戶需求，提供計算、存儲、網絡等資源的分發、關聯、交易與調配，從而實現整網資源的最優化配置和使用[2～4]。

算力網絡路由是一種集網、云、算為一體的綜合路由。在網絡入口節點，算力網絡路由根據用戶業務的算力和網絡雙SLA約束，制定算網路由策略。與當前IP拓撲路由顯著不同的是，IP/多協議標簽交換（MPLS）拓撲路由本質上解決的是“去哪里”，即明確路由的網絡目的節點，在參數上體現為IP地址或標簽。在算力網絡架構下，網、云、算綜合路由本質上解決的是“去哪里”+“干什么（執行何種計算服務）”，即在IP路由的基礎上，疊加了算力服務路由[5]。

與傳統的通信網絡不同，算力網絡具有如下一些特點：（1）算力網絡中的算力節點通常遠少于網絡節點；（2）算力節點的算力資源信息是實時變化的，算力資源信息需要計算更新，算力路由表需要較快的更新頻率；……