算力網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀及未來

隨著全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入，算力作為一種融合信息計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的新型生產(chǎn)力，正逐步成為支撐現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心力量。算力中心和算力網(wǎng)絡(luò)作為其基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵組成部分，肩負(fù)著將算力資源高效、快速地傳輸?shù)缴鐣?huì)各行各業(yè)的任務(wù)。

然而，當(dāng)前大模型訓(xùn)練、大數(shù)據(jù)處理以及高算力驅(qū)動(dòng)的新型產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，對(duì)算力網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已難以滿足新時(shí)代智算需求。同時(shí)，基于IP協(xié)議構(gòu)建的算力網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)和信息安全方面也面臨重大挑戰(zhàn)。 

一、嚴(yán)峻的安全挑戰(zhàn)

算力網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)量發(fā)展首先需要具備強(qiáng)大的安全保障能力。算力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運(yùn)行中，大量涉及商業(yè)機(jī)密和個(gè)人隱私的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，任何安全漏洞都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露、篡改，不僅會(huì)嚴(yán)重影響算力服務(wù)的可靠性與用戶信任，還可能危及國家安全。若國家級(jí)算力中心或算力基礎(chǔ)設(shè)施遭遇網(wǎng)絡(luò)安全事件，不僅會(huì)損害公民和組織的合法權(quán)益，還可能帶來經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)不穩(wěn)定。尤其是傳統(tǒng)的邊界防護(hù)理念依賴于單一固定的防護(hù)手段，缺乏靈活調(diào)度、實(shí)時(shí)響應(yīng)和統(tǒng)一運(yùn)營機(jī)制，無法適應(yīng)算力網(wǎng)絡(luò)時(shí)代中業(yè)務(wù)流與數(shù)據(jù)流的快速融合與變化。這種保護(hù)模式在算力網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的背景下顯得愈發(fā)薄弱，難以有效應(yīng)對(duì)新型網(wǎng)絡(luò)攻擊。

此外，隨著數(shù)據(jù)跨網(wǎng)傳輸需求的不斷增加，云、網(wǎng)、端、用戶、數(shù)據(jù)資產(chǎn)之間的界限逐漸模糊，算力網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)安全面臨更多不確定性。每一個(gè)環(huán)節(jié)中若存在漏洞，都會(huì)成為潛在的安全隱患，危害到整個(gè)信息系統(tǒng)的安全。例如，數(shù)據(jù)在跨境交換時(shí)可能受到非法截取或篡改的風(fēng)險(xiǎn)，國家或組織的敏感信息可能面臨泄露的威脅。因此，為確保國家級(jí)算力網(wǎng)絡(luò)的安全性，有必要采取更加嚴(yán)格的安全管控措施，以防止數(shù)據(jù)泄露和惡意篡改的發(fā)生。

目前，我國大量關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的通信網(wǎng)絡(luò)基于IP協(xié)議體系構(gòu)建，而該協(xié)議體系存在多個(gè)已知與未知的協(xié)議漏洞，且核心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被少數(shù)西方國家掌握。這種技術(shù)依賴使我國算力網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)層難以提供安全可信的數(shù)據(jù)流通環(huán)境，也無法有效防御來自外部的潛在威脅。同時(shí)，在復(fù)雜多變的國際局勢下，網(wǎng)絡(luò)安全問題愈加突出，特別是中美戰(zhàn)略博弈背景下，算力網(wǎng)絡(luò)的安全建設(shè)和自主可控顯得尤為重要。通過采用自主可控的底層技術(shù)架構(gòu)與安全體系，我國可以逐步擺脫網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)的“卡脖子”困境，降低外部網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。

二、傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的流量瓶頸

當(dāng)前，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)難以有效支撐算力網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的需求。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心主要面向業(yè)務(wù)場景，以服務(wù)器或虛擬機(jī)為資源池化對(duì)象，網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)器之間的連接。而智算中心的應(yīng)用場景則更加復(fù)雜，以算力資源（如CPU、GPU和存儲(chǔ)）為池化對(duì)象，數(shù)據(jù)傳輸則偏向東西向通信。智算中心網(wǎng)絡(luò)是算力資源高效調(diào)度的重要組成部分，能夠在不同算力資源之間提供高帶寬、低延遲的連接，這使得網(wǎng)絡(luò)性能對(duì)整體算力水平的提升具有關(guān)鍵作用。

研究表明，數(shù)據(jù)中心內(nèi)80%的流量都小于10KB，而10%的流量則為大數(shù)據(jù)、長周期。一般而言，10%的大數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)延不敏感，且丟包對(duì)整體性能影響較小，但其突發(fā)流量的產(chǎn)生可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞，擠占網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備隊(duì)列資源，導(dǎo)致時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)流量歸零，最終降低算力網(wǎng)絡(luò)的整體效率。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)缺乏對(duì)突發(fā)流量的應(yīng)對(duì)機(jī)制，在大數(shù)據(jù)、大流量的影響下，通信損耗效率高達(dá)60%，極大地影響了通信效率與網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。

盡管SRv6、RDMA等新型技術(shù)可以提高數(shù)據(jù)讀取和路由效率，但在傳統(tǒng)IP體系下，這些技術(shù)往往依賴特定硬件并存在一定的安全漏洞，難以滿足算力網(wǎng)絡(luò)對(duì)于高效、安全的流量管理需求。為此，算力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需要優(yōu)先采用確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過合理的流量管理策略，在網(wǎng)絡(luò)層級(jí)為不同業(yè)務(wù)流量提供差異化的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。這不僅能夠增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，也能有效處理不同業(yè)務(wù)流量對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的占用，使算力網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)性能和穩(wěn)定性得到有效提升。

三、算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的未來方向

未來，算力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需在確保安全與提升效率的雙重目標(biāo)上不斷優(yōu)化。為此，應(yīng)當(dāng)采用多層次的安全策略，搭建安全、自主可控的底層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并對(duì)全周期生態(tài)體系的各個(gè)環(huán)節(jié)提供精準(zhǔn)的安全保障，構(gòu)建安全、可信的算力網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。這其中，逐步推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、硬件和軟件的自主可控，能夠從根本上解決算力網(wǎng)絡(luò)的安全隱患，支撐我國算力產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 

另一方面，在算力網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化方面，應(yīng)當(dāng)采用更具前瞻性的流量控制和網(wǎng)絡(luò)調(diào)度技術(shù)。通過確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和新型轉(zhuǎn)發(fā)策略，算力網(wǎng)絡(luò)可以針對(duì)不同類型的流量靈活配置網(wǎng)絡(luò)資源，在保證延遲敏感流量優(yōu)先通行的同時(shí)，充分利用網(wǎng)絡(luò)帶寬。特別是在算力網(wǎng)絡(luò)面向智算中心的數(shù)據(jù)流量傳輸需求日益增長的背景下，進(jìn)一步推進(jìn)自適應(yīng)、靈活的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方式將成為算力網(wǎng)絡(luò)高效運(yùn)行的關(guān)鍵。

算力網(wǎng)絡(luò)的安全保障與性能優(yōu)化是算力產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的雙引擎。通過自主可控的底層技術(shù)架構(gòu)，我們能夠降低對(duì)外部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的依賴，減少潛在的安全隱患；而通過先進(jìn)的流量調(diào)度技術(shù)和確定性網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，我們可以確保算力網(wǎng)絡(luò)高效穩(wěn)定地運(yùn)行，以支持各類大模型、大數(shù)據(jù)及新型產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的需求。未來，算力網(wǎng)絡(luò)在安全性和效率上的雙重提升將為我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐，實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，促進(jìn)算力經(jīng)濟(jì)的健康、可持續(xù)發(fā)展。