掃碼登錄
日前舉辦的第三屆中國IPv6創(chuàng)新發(fā)展大會上,中國工程院院士鄔賀銓在演講中提出了一個新的概念——新質互聯(lián)網。
何為新質互聯(lián)網?目前還沒有非常明確的定義,但和新質生產力有著脫不開的關系。
傳統(tǒng)生產力往往通過線性的擴張實現(xiàn)經濟增長,新質生產力追求的則是通過技術和模式創(chuàng)新,推動經濟的跨越式發(fā)展。以跳躍式技術演進著稱的人工智能技術,被認為是發(fā)展新質生產力的主陣地。
而貫穿算力生產、傳輸和應用全流程的網絡,在AI時代扮演了關鍵基礎設施技術底座的角色。特別是在AI已經成為經濟增長的基礎性力量,千行萬業(yè)都在發(fā)生深刻變化的背景下,互聯(lián)網技術需要同步創(chuàng)新升級,以滿足日益增長的智能化業(yè)務需求。
由此引發(fā)的一個話題是:新質互聯(lián)網“新”在哪里,要解決哪些問題,都有哪些應用場景?
01 不只是新名詞,而是時代需求
正如外界所熟知的,互聯(lián)網誕生于上世紀60年代末,距今已經有55年的歷史,核心基礎就是大名鼎鼎的IP協(xié)議,演進出了IPv4、IPv6、IPv6+等多個版本,早已像空氣和水一樣成為生活中不可或缺的一部分。
既然互聯(lián)網并不是什么新技術,而且有著比較清晰的演變路線,鄔賀銓院士為何要提出“新質互聯(lián)網”這個新名詞呢?因為在大模型主導的智能化浪潮下,現(xiàn)有的網絡技術已經無法滿足新的需求,甚至已經在某種程度上成了AI發(fā)展和應用的瓶頸。
直接的例子就是大模型訓練。
目前主流大模型的參數(shù)量已經達到萬億,訓練的數(shù)據(jù)量從幾TB增長到了幾十TB,對算力的需求也從千卡擴大到了萬卡。為了滿足龐大的算力缺口,國內在建的智算中心已經有上百個,通過算力網絡將各個智算中心連接起來,以滿足持續(xù)增長的算力需求,業(yè)已成為行業(yè)內外的共識,網絡層面的種種不足也因此被暴露了出來。
比如網絡吞吐效率的下降。以外界熱議的50萬卡集群為例,僅僅是網絡拓撲由二層變成了三層,路徑數(shù)就從450萬陡增至300億。倘若不在算法和協(xié)議上的創(chuàng)新,傳統(tǒng)哈希算法在三層網絡調度情況下,整網的有效吞吐率將從50%下降到20%,極大影響算力效率。
再比如網絡運力和丟包現(xiàn)象。目前智算業(yè)務90%的流量為“大象流”,即每條流達到10個G乃至以上。但傳統(tǒng)網絡由于負載均衡問題,只能發(fā)揮25%的網絡實際運力,會造成50%的算力資源閑置;且傳統(tǒng)網絡在跨域協(xié)同訓練時,丟包的敏感度比平時提升了百倍,0.1%的丟包就會導致訓練效率降低50%,導致算力資源的浪費。
以及愈演愈烈的網絡安全告警。進入智能化時代,攻擊和防御的對抗也在不斷升級。AI被黑客用于攻擊后,每年新增1億以上新的病毒變種,而且10秒鐘就能夠發(fā)起組織大量的僵尸阻擊,發(fā)起T級別以上的DDOS攻擊。面對每天10萬次以上的安全告警,人工處理的方式已經疲于應對,90%以上的告警由于人工的限制,無法及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。
同樣被網絡制約的還有消費端。
無論是生成式AI催生出的AI Agent需求,視頻會議、元宇宙、云游戲等新業(yè)態(tài),還是自動駕駛、智能制造等業(yè)務,很多體驗需要保障時延在20毫秒以內。就像“忽冷忽熱”的XR,每一次有新產品出現(xiàn)時,都會吸引不少用戶的興趣,可時延超過20毫秒就會出現(xiàn)眩暈,一次次因為網絡“澆滅”了消費熱情。
上述提到的,僅僅是智能化轉型中遇到的冰山一角。只有網絡吞吐率低、可靠性差、安全隱患多、時延高等問題被徹底解決,才會讓生產力有新的飛躍。正如鄔賀銓院士在演講中所強調的:“新質互聯(lián)網的提出是對接時代需求的深刻回應,不僅是對IPv6的進一步升級,還是面對智能時代的全面創(chuàng)新?!?/p>
02 不是未來時,而是現(xiàn)在進行時
未來的技術無法解決眼下的問題,所以在“新質互聯(lián)網”的技術方向上,鄔賀銓院士的初衷并非是顛覆現(xiàn)有的技術,理性地呼吁大家在現(xiàn)有IPv6的方向上持續(xù)創(chuàng)新,賦予新的能力和內涵,探索新的創(chuàng)新空間。
也就是說,“新質互聯(lián)網”并不是一種未來時,而是根植新質生產力需求、解決當下網絡痛點的現(xiàn)在進行時。
其中比較鮮明的技術方向就是IPv6+。只是當前IPv6+的重心是網絡感知業(yè)務、優(yōu)化信道、適應運營商的業(yè)務需求,尚未完全賦能于實體產業(yè)。這或許是鄔賀銓院士提出“新質互聯(lián)網”的另一重原因,呼吁業(yè)界回歸互聯(lián)網創(chuàng)新,在網絡層做更大的文章。
比較樂觀的是,國內的中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電均已大規(guī)模部署IPv6+相關技術。截止到2024年5月底,我國IPv6活躍用戶數(shù)已達7.94億,政府、金融、能源、交通、教育、醫(yī)療、制造等多個行業(yè)和企業(yè)已經規(guī)?;渴鹆薎Pv6+網絡。期間遇到了許多舊技術解決不了的問題,正嘗試用新技術和新思路去解決。
針對智算中心算力利用率低的問題,中國移動提出了“以網強算”的思路,基于全調度以太網技術方案構建新型智算中心網絡:在高帶寬方面,提出將800GE作為智算中心組網的重要代際節(jié)點;在高性能方面,創(chuàng)新了以太網轉發(fā)機制,實現(xiàn)了高精度負載均衡、網絡層原生無損及低延遲……預計在萬卡集群上,可以提高25%的算力性能。
針對跨域協(xié)同訓練的傳輸問題,中國移動、中國電信和中國聯(lián)通均提出了“廣域高吞吐”相關技術,基于協(xié)議層的創(chuàng)新,將窗口的觸發(fā)機制、新型的傳輸協(xié)議、擁塞算法等進行組合,并先后完成了技術的驗證。以中國移動為例,將貴州天眼采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖本┯嬎?,中間跨越2200公里的距離,依然能夠實現(xiàn)6.2Gbps的穩(wěn)定傳輸。
針對產業(yè)端和消費端普遍關心的時延問題,中國移動和中國聯(lián)動正在攻關算力路由。由于計算時延和網絡時延同量級,僅在網絡層優(yōu)化,很難將時延控制在20毫秒以內。算力路由的方案是將算力的因子引入路由中,改變過去只以距離向量來計算,而是加入算力因子、多維信息進行路由聯(lián)合優(yōu)化,通過算網融合進一步優(yōu)化時延。
可以看到,除了自身網絡和業(yè)務發(fā)展需求,三大運營商均已聚焦產業(yè)趨勢,攻克核心技術。不只是運營商,參與其中的還有設備商、互聯(lián)網企業(yè)、應用提供商、終端制造商等等。
一個不應被忽略的信息是,就在第三屆中國IPv6創(chuàng)新發(fā)展大會的“IPv6+”創(chuàng)新發(fā)展分論壇上,中國信息通信研究院、中國電信研究院、中國移動研究院、中國聯(lián)通研究院、華為、國家信息中心、中國石油、國網信通、中國科學院等聯(lián)合啟動了“新質互聯(lián)網創(chuàng)新發(fā)展計劃”,將深入挖掘技術需求、探索技術方向、推動技術標準。
言外之意,圍繞新質互聯(lián)網的創(chuàng)新和探索,產業(yè)界正在合力驅動,不斷為新質生產力注入新動能。
03 新路標已定,創(chuàng)新正照進現(xiàn)實
按照技術創(chuàng)新的一般規(guī)律,大多始于需求驅動,然后在價值被驗證后逐步規(guī)?;瘧谩Q匮@樣的軌跡,當“新質互聯(lián)網”成為網絡演進的新路標,各種創(chuàng)新將如繁花綻放,改變每一個人的生活方式。
至少就現(xiàn)階段來看,“新質互聯(lián)網”的技術創(chuàng)新和落地部署正在有條不紊的進行,價值也已經在一些場景被驗證。
作為首家推進IPv6+和SRv6試點部署的大型國有銀行,中國銀行將“新質互聯(lián)網”的部署和創(chuàng)新提升到了金融科技戰(zhàn)略高度,建立了一個靈活、高效、智能的網絡架構,通過動態(tài)算路、動態(tài)感知、多重防御等手段,實現(xiàn)了網絡資源帶寬的動態(tài)優(yōu)化配置,并確保了時延、敏感業(yè)務的高效運行。
同為“新質互聯(lián)網創(chuàng)新發(fā)展研究計劃”參與方的國家電網,2021年就建成了以IPv6為架構的業(yè)務承載網,將SRv6、SDN等新技術應用到電力數(shù)據(jù)網中。對內實現(xiàn)了國家電網3D數(shù)據(jù)中心和27家省市數(shù)據(jù)中心的高速互聯(lián);對外重構了CDN加速網絡及智能DNS系統(tǒng),降低了用戶訪問的路徑和時延。
像中國銀行、國家電網一樣的企業(yè)還有很多,他們走在數(shù)智化轉型的最前沿,最早認識到了新質互聯(lián)網的價值。
倘若將智能化比作一臺汽車的話,算力、算法和數(shù)據(jù)構成了汽車的引擎,網絡就是它的動力傳輸系統(tǒng),如果動力傳輸系統(tǒng)太落后,即使是再強勁的引擎,汽車也跑不快。
理解了這一點,就不難讀懂中國銀行、國家電網等企業(yè)搶先布局的原因,同時也提供了一個窺探新質互聯(lián)網應用場景的窗口。借用中國信通院技術與標準研究所副所長曹薊光的觀點,新質互聯(lián)網的應用場景主要有兩個:
第一,實現(xiàn)高質量的算力和數(shù)據(jù)。新質互聯(lián)網將打破網絡吞吐率、運力、丟包率等瓶頸,一些碎片化的算力將化零為整,極大地提升算力的利用率,降低算力成本,加快智能制造、機器人、自動駕駛等新業(yè)態(tài)的普及。
第二,高性能連接新的網絡實體。從以前的聯(lián)人、聯(lián)物,到聯(lián)接更多的數(shù)字人和智能體??梢韵胂?,一個人可能有多個智能體在云端為他服務,安排他的衣食住行并控制預算,全方位提升生活與工作的效率和舒適度。
由此再來理解“新質互聯(lián)網”的價值,既是新質生產力,也在適配不同行業(yè)的業(yè)務承載需求,支撐各行各業(yè)的數(shù)智化轉型。一張高速、高效、靈活、智能的網絡,和大模型、芯片、大數(shù)據(jù)等“根技術”一樣,是人們進入智能化時代不可或缺的基石,煥發(fā)創(chuàng)新活力是必由之路。
04 寫在最后
互聯(lián)網誕生至今的55年里,核心技術沒有發(fā)生太大的變化,現(xiàn)在已然到了和AI結合向新質互聯(lián)網演進的關鍵節(jié)點。
既是機遇,也是挑戰(zhàn)。需要產業(yè)上下游在設備、協(xié)議、管控、安全等多維度持續(xù)協(xié)同創(chuàng)新,滿足更多的業(yè)務訴求,挖掘更多的應用場景,以技術為橋梁,開啟智能化時代的網絡新篇章。