运力强则算力强 全光网络如何夯实运力底座

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洞察深一度

这是一个“看算力”的时代！算力兴，则产业兴；算力强，则数字经济强！

“十四五”规划纲要中明确指出，“要加快构建全国一体化大数据中心体系，强化算力智能调度，建设若干国家级枢纽节点和大数据中心集群”。这无疑为未来五年我国算力产业的发展指明了方向。

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算得好还要传得稳

从“2022中国算力大会”上获悉，当前，我国算力基础设施建设稳步推进，在建设全球最大5G网络和千兆接入网络的基础之上，正加快布局建设智能绿色的算力基础设施。统计数据显示，截至2022年6月底，我国在用数据中心机架总规模已超过590万标准机架，平均上架率超过55%，服务器规模约2000万台，存储容量达到900EB，算力总规模超过150EFlops，位居全球第二。

在数字经济时代，数据是生产资料，算力是生产力，它们成了推动数字经济高质量发展的重要引擎。中国信息通信研究院发布的《中国数字经济发展报告（2022年）》显示，2021年中国数字经济规模达到45.5万亿元，占GDP比重为39.8%；预计到2025年，数字经济占GDP比重或将高达60%。作为数字经济蓬勃发展的“底座”，数据、计算、网络要协同一致。就像华为光传送领域总裁周军所说，算力是核心、存力是基石、运力是纽带，只有数据“存得好”、计算“算得快”、网络“传得稳”，才能不断夯实数字基础设施，助力数字经济腾飞。

新基建的加码、“东数西算”工程的启动、“双碳”目标的推动，从客观上加速了我国在算力基础设施层面的布局与深化。国家也从战略、政策、顶层设计等方面，大力推进我国算力网络和千兆光网的发展。工信部的数据显示，截至2022年6月底，我国所有地级市已全面建成光网城市，千兆光纤用户数突破6100万户，并且启动建设了多条“东数西算”干线光缆。算力基础设施的发展不仅需要多样化的算力基础设施实现数据处理，同时也需要高带宽、低时延、高可靠的传输网络，让算力真正流动起来。

“光网筑基，算网融合”已成为算力时代大势所趋。

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算网融合 为算力提供确定性运力

我们正步入算力消费时代。有专家预测，未来很可能会出现类似电力插座一样的“算力插座”，用户只需付费就可以像使用电力一样轻松享用无处不在的算力服务。这不仅需要“电厂”，也就是数据中心，更需要“电网”，也就是传输算力的网络。

我国已经拥有了全球第二的算力规模，那么让强大的算力充分发挥其作用和价值，是否还会遇到瓶颈？可能很多人首先会想到与算力相对应的运力，即网络传输能力。在“2022中国算力大会”上发布的《中国运力白皮书》显示，在运力指数方面，我国各省市区运力发展差异较大，东部和中部地区运力指数高于西部地区；从整体上看，还要在网络质量和基础网络条件等方面不断加强。

从最大程度地发挥算力作用的角度，对网络提出了哪些特别需求呢？华为光传送领域总裁周军概括了以下几个方面的问题和挑战。

首先，算力的应用已经无处不在，成为支撑各行各业数字化转型的基石。为了保证算力的稳定、高品质输出，网络就要从过去的“尽力而为”的不确定，提升到提供确定性的体验。从整体上看，若想实现这一点，就必须实现“算-网”的深度融合与协同一致。

其次，也是一个老生常谈的问题，就是带宽问题。这是算力对网络最核心、最基本的诉求。现在，一部科幻大片要放到云端完成渲染，上传的原始数据超过100TB，而大型气象站每天向超算中心传输的数据量就达到了100TB。假如没有越高的带宽，对于上述这些应用来说简直是寸步难行。

再次，低时延对于算力网络来说也是“刚性需求”。当医疗影像系统上云时，必须确保GB级的CT影像在毫秒内上传到云端，使得医生可以“阅片秒开”，这样才能提升接诊效率。同样地，在线教育、VR娱乐以及各种实时交互应用，都对时延十分敏感，交互时延小于10毫秒似乎已经成了“行标”。

最后，高可靠性是“底线”。在工业场景中，工业互联网倡导实施的“人－机－物”全面互联，必须使用一张永远在线的网络，以确保企业生产的连续性。有统计数据表明，假如一天之中网络发生10分钟的中断，就会带来整整一周的损失。保证99.999%以上的网络高可靠势在必行。

对症才能下药。面对算力网络存在的问题，高品质的算力网络是指多样化算力、确定性运力和数据存力的融合，其中对运力网络的确定性体现在大带宽、低时延、高可靠等能力。因此，华为提出，以Fiber to Everywhere，OTN to EverySite为目标，打造一张全光品质运力网络，为算力提供确定性运力，让算力无处不在、无时不在。

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“五位一体”全光品质运力网络

算力触手可及

“作为一个普通消费者，我曾体验过VR眼镜。但是很遗憾，只戴了十分钟就已经头晕得受不了。我也和电视台人的聊过，现在虽然有8K的视频节目，但是因为网络和终端设备不给力，所以还不能让8K视频走进千家万户。”周军用自己切身的体会道出了网络面临的大带宽、低延时之痛。

华为光传送领域总裁周军
在2022中国算力大会·品质运力网络分论坛发言

实际上为解决应用中的问题，包括运营商、以华为为代表的设备厂商等正努力打造高品质、确定性的网络。比如，中国联通基于其全光底座架构，在城市内将光锚点升级为算力锚点，构建了城市内1毫秒时延圈，为用户提供高品质运力保障。再比如，中国移动围绕全光高速互联、灵活光电联动与智能网络调度，打造出新一代基于OXC的光电联动型全光网架构，助力算力“一点接入、即取即用、东西横贯、绿色节能”。

华为依靠深厚的光网络技术积累与前瞻性的洞察，提出了全光品质运力网络解决方案，其中包括全光锚点、全光终端、全光调度、全光网关和运力地图五大方面创新，向下可联接企业与家庭，向上可支撑算力与云，从而让算力服务触手可及、随用随取。

在数字世界中，网络就是高速公路，而全光锚点就像是运力网络的“高速路口”，能够让企业和家庭随时随地享受到“品质入算”。全光锚点要不断下沉到边缘，让OTN无站不达，将企业覆盖范围拉近到数百米，打造1毫秒接入圈，并通过OTN网络向上联接到算力节点，让算力服务真正实现“一点接入、触手可及。

在本次算力大会上，山东省率先发布了《山东一体化算力网络建设行动方案（2022-2025年）》，明确提出重点场所算力网络OTN通达率在2025年将达到100%。通过华为全光锚点可以向企业和家庭用户提供多样化的接入方式，并提供端到端的OSU弹性硬管道能力，带宽从2M到100G无损可调，充分满足了各种差异化的诉求。

假如没有全光终端对全场景的覆盖，对企业和家庭用户来说，又谈何“算力触手可及”呢？建设全光网络，最终的目的还是希望用户在算力的使用上能够更便捷、普惠。华为全光品质运力网络通过OTN下沉到OLT站点，提供4种场景的算力接入方式：像金融行业这样的大型企业，可以通过OTN光终端提供的独享管道，提升品质体验，而双上行的保护则可以进一步提升安全性与可靠性；中小企业则可以获得低成本、快速开通的专线联接；小微企业通过FTTR可实现企业真千兆覆盖，实现高质量、易维护的网络接入；100%全屋真千兆、20毫秒无缝漫游、绿色上网管理与APP自助服务等则满足了家庭用户随时随地娱乐、在线教育等需求。

带宽与时延是彰显网络核心性能的最关键指标。华为全光调度通过400G和Super C/Super L技术，能够打造全光锚点到算力节点以及算力节点间的超高速互联。具体来看，华为400G方案采用业界领先的oDSP算法，在同等距离情况下可将容量提升40%，在同等容量的情况下可将距离延长20%，从而更好地满足运力网络大容量、长距离传输的诉求。另外，华为将OXC与OTN全光调度技术相结合，进一步缩短了用户接入到算力中心的时延。比如，华为推出的业界首个Blade OXC方案，能够覆盖从全光锚点到算力中心的所有场景，将用户到算力中心的时延降至最低。

全光网关“人如其名”，是运力网络与算力节点之间的“关口”，通过它能够建立起算力与网络之间超高速、高可靠的连接，实现算网无缝融合。华为全光锚点将业务映射到OSU管道，通过OSU的灵活联接，将业务运送到对应算力中心的全光网关，而全光网关则联接到算力集群的不同算力资源，再通过“算网大脑”，实现用户到算力之间OSU管道的自动建立和按需提速。智慧制造中的工业质检对时延要求极高，就是通过全光网关关联到算力集群的工业算力节点，从而实现了多种业务灵活访问不同算力节点。

运力地图以数字化的方式，全景式地展现了带宽、时延、可靠性、能耗、利用率等运力资源，与上层“算网大脑”高效配合，能够帮助运营商实现算与网的一体化管控和一体化编排，同时支持不同维度的可视化展现。华为运力地图采用多因子均衡算法，可根据用户配置偏好和业务SLA要求匹配最合适的算力节点，推荐最优的连接管道。

华为凭借其“五位一体”的全光品质运力网络解决方案，帮助运营商建设了广覆盖的政企OTN专网，其高可靠、低时延、智管控等优异品质获得了行业客户的高度认可。周军建议说：“运营商可以OTN政企专网为基础，全面建设‘一省一全光品质运力网络’，以确定性运力加速DICT（数据、信息、通信融合业务）业务的增长，抢占算力时代的先机。”