算力网络技术详解与最佳实践 pdf下载

《算力网络技术详解与最佳实践》由中国电信研究院团队撰写，从算力流通的角度，以东数西算工程的实践和案例为基础，详解变革时代下的算力网络体系和关键技术；不仅适合信息领域的相关从业人员阅读和参考，也适合高校师生和对算力网络感兴趣的社会各界人士阅读和参考。

算力被视为数字经济时代的核心生产力，它改变了人类的生产方式、生活模式和科研范式，成为科技进步和经济社会发展的基础。算力就是生产力，算力网络作为云网融合架构下的关键技术体系之一，将算力和网络深度融合，助力“人工智能+”产业实现跨越式发展。本书共9章，首先介绍了算力网络的发展背景、定义、技术发展路径和应用场景，其次对算力网络标准架构中资源层、控制层、服务层和编排管理层具体的技术与实现方案进行了详解，接着对算力网络在“东数西算”工程和国家重大科技基础设施未来网络试验设施上实现的具体案例进行了阐述，最后对算力网络的未来发展趋势进行了展望。

本书不仅适合信息领域的相关从业人员阅读和参考，也适合高校师生和对算力网络感兴趣的社会各界人士阅读和参考。

雷波，毕业于北京邮电大学，工学硕士，正高级工程师，现任中国电信股份有限公司研究院网络技术研究所副所长（主持工作），中国科学院计算机网络信息中心客座研究员，北京邮电大学兼职教授，中国通信学会第八届信息通信网络技术委员会委员，中国通信学会第一届算力网络技术委员会委员。兼任CCSA TC617边缘计算产业发展及标准推进委员会副主席、CCSA TC3 WG2网络信令协议与设备工作组副组长、CCSA TC614算力网络特别工作组副组长等。聚焦在未来网络技术、新型数据中心网络、边缘计算与算力网络等方面的研究工作，主导发布了首个算力网络ITU-T国际标准ITU-TY.2501、编著业界首本算力网络专著，目前已出版专著5部，发表论文数十篇。

唐静，中国电信股份有限公司研究院网络技术研究所未来网络研究中心总监，长期从事未来网络技术研究，包括算力网络、确定性网络、智算网络、新型数据中心网络等。目前担任CCSA TC614算力网络特别工作组组长，中国通信学会算力网络专委会秘书等职位。

解云鹏，中国电信股份有限公司研究院专家，正高级工程师，国家重点研发计划课题负责人，CCSA TC614架构组副组长，主要研究领域为未来网络、算力网络、IP城域网、数据中心网络等。曾获中国电子学会科技进步奖、工信部国际电联标准文稿奖等奖项；牵头发布国际标准5项，行业标准10余项；授权发明专利20余项；出版图书5本，公开发表论文20余篇。

张越，中国电信股份有限公司研究院网络技术研究所未来网络研究中心工程师，主要研究领域为未来网络技术研究，包括算力网络、智算网络、新型数据中心网络等。

第1章 算力网络概述
1．1 算力网络的发展背景与驱动力
1．1．1 数字化浪潮助推信息基础设施落地部署
1．1．2 行业应用激发算力需求
1．1．3 业务需求驱动多维资源融合供给
1．1．4 计算与网络融合的发展趋势
1．2 算力网络的定义与内涵
1．2．1 算力网络的定义
1．2．2 算力网络的内涵
1．3 算力网络研究进展与技术趋势
1．3．1 产业生态
1．3．2 产业联盟进展
1．3．3 技术趋势
1．3．4 标准化进展
第2章 算力网络技术发展路径
2．1 算力网络是云网融合的载体
2．2 算力网络发展阶段
2．2．1 单点算力协同阶段
2．2．2 算网融合阶段
2．2．3 算网一体阶段
2．3 算力网络技术方案
2．4 算力网络关键技术
2．4．1 算力网络系列标准
2．4．2 基于ITU-T Y．2501算力网络资源层的关键技术
2．4．3 基于ITU-T Y．2501算力网络控制层的关键技术
2．4．4 基于ITU-T Y．2501算力网络服务层的关键技术
2．4．5 基于ITU-T Y．2501算力网络编排管理层的关键技术
第3章 算力网络应用场景
3．1 面向社会的应用场景
3．1．1 “东数西算”工程应用场景
3．1．2 大科学计算应用场景
3．2 面向行业的应用场景
3．2．1 工业制造应用场景
3．2．2 智慧城市应用场景
3．3 面向生活的应用场景
3．3．1 VR/AR应用场景
3．3．2 元宇宙应用场景设想
第4章 基于ITU-T Y．2501的算力网络资源层实践
4．1 基于ITU-T Y．2501的算力网络资源层概述
4．1．1 算力呈现异构性
4．1．2 网络资源呈现动态性与不确定性
4．1．3 存储资源性能差异大
4．2 算力网络资源层关键技术实现方案
4．2．1 算力标识技术实现方案
4．2．2 算力度量技术实现方案
4．2．3 算力解耦技术实现方案
4．2．4 确定性网络技术实现方案
4．3 算力网络资源层实践
4．3．1 技术方案选择
4．3．2 研发实践
第5章 基于ITU-T Y．2501的算力网络控制层实践
5．1 基于ITU-T Y．2501的算力网络控制层概述
5．2 算力网络控制层关键技术实现方案
5．2．1 算力感知技术实现方案
5．2．2 算力路由技术实现方案
5．3 算力网络控制层实践
5．3．1 技术方案选择
5．3．2 算力网关实践
第6章 基于ITU-T Y．2501的算力网络服务层实践
6．1 基于ITU-T Y．2501的算力网络服务层概述
6．2 算力网络服务的内涵
6．2．1 算力交易服务
6．2．2 高通量作业调度服务
6．3 算力网络服务层关键技术实现方案
6．3．1 算网交易一体化平台
6．3．2 高通量计算协同作业平台
6．4 算力网络服务的建设及实践
6．4．1 算力交易平台建设及实践
6．4．2 高通量计算平台建设及实践
第7章 基于ITU-T Y．2501的算力网络编排管理层实践
7．1 基于ITU-T Y．2501的算力网络编排管理层概述
7．2 算力网络编排管理层关键技术实现方案
7．2．1 集中式方案
7．2．2 分布式方案
7．2．3 混合式方案
7．3 算力网络编排管理层实践
7．3．1 技术实现方案对比
7．3．2 算力网络编排调度平台实践
7．3．3 算力网络编排调度系统2．0计划
7．4 全国主要算力网络编排调度平台
7．4．1 政府主导的算力网络编排调度平台
7．4．2 科研机构主导的算力网络编排调度平台
7．4．3 企业主导的算力网络编排调度平台
第8章 算力网络在“东数西算”场景中的实践案例
8．1 “东数西算”战略背景
8．1．1 我国数字经济发展情况
8．1．2 “东数西算”的内涵及战略意义
8．1．3 “东数西算”发展布局
8．2 算力网络的价值及建设需求
8．2．1 算力网络的价值
8．2．2 算力网络建设需求
8．3 算力网络实践之技术验证
8．3．1 技术验证的目标与内容
8．3．2 全流程技术方案验证
8．3．3 验证结果及结论
8．4 算力网络实践之建设方案
8．4．1 算力调度平台部署方案
8．4．2 网络控制器部署方案
8．4．3 算力网络部署方案
8．5 实践成效
8．5．1 跨省算力网络调度
8．5．2 省内算力网络调度
8．5．3 实践意义
第9章 未来展望：智算网络
9．1 大模型类应用对算力的需求趋势
9．1．1 ChatGPT等新兴业务的兴起
9．1．2 大模型类业务的运作模式
9．1．3 大模型对算力的需求量巨大
9．2 人工智能时代下智算网络的发展
9．2．1 数据中心演进历程
9．2．2 智算中心网络技术路线
9．2．3 智算中心成为演进方向
附录A 测试组网及测试方法
附录B 缩略语
参考文献

随着我国数字经济的高速发展，以大数据、人工智能、物联网、工业互联网等为代表的新型产业技术推动着社会不断进步。回顾数字经济近十年的发展历程，党中央高度重视发展数字经济，将其上升为国家战略。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中的第六篇“拓展网络经济空间”指出：“牢牢把握信息技术变革趋势，实施网络强国战略，加快建设数字中国，推动信息技术与经济社会发展深度融合，加快推动信息经济发展壮大。”由此可见，从顶层的设计规划到底层的具体实施，我国为促进数字产业的蓬勃发展提供了重大政策支持体系。

2023年10月，习近平总书记在中国共产党第二十次全国代表大会上指出：“加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。优化基础设施布局、结构、功能和系统集成，构建现代化基础设施体系。”算力基础设施是新型信息基础设施的重要组成部分，具有多元泛在、智能敏捷、安全可靠、绿色低碳等特征，对于助推产业转型升级、赋能科技创新进步、满足人民美好生活需要和实现社会高效能治理具有重要意义。

近年来，我国经济的持续攀升得益于国家对算力基础设施建设的一系列政策支持和推动。2021年5月，国家发展和改革委员会（以下简称“国家发展改革委”）等首次提出“东数西算”，并联合中央网络安全和信息化委员会办公室（以下简称“中央网信办”）、工业和信息化部、国家能源局研究制定了《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，提出构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，启动“京津冀枢纽、长三角枢纽、粤港澳大湾区枢纽、成渝枢纽、内蒙古枢纽、贵州枢纽、甘肃枢纽、宁夏枢纽”国家枢纽节点建设，提升跨区域算力调度水平，加快实施“东数西算”工程，构建国家算力网络体系。2023年12月，国家发展改革委等部门联合发布《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》（发改数据〔2023〕1779号），要求立体化实施“东数西算”工程，深化算网融合，强化网络支撑，推进算力互联互通，引导数据要素跨区域流通融合。由此可见，要做大做强我国数字经济，促进数字经济与实体经济融合发展，必须筑牢算力基础设施的坚实底座。算力作为数字基础设施的关键生产要素，逐步成为发展数字经济的核心，构建算力网络、促进算力流通将成为推动数字经济发展的新机遇。

在政策和技术发展的双重推动下，近年来我国算力发展水平稳步提升。根据中国信息通信研究院发布的《中国算力发展指数白皮书（2023年）》可知，我国持续加快部署通用数据中心、智能计算中心，2022年基础设施算力规模达到了180 EFLOPS，位居全球第二。从计算设备侧看，我国近6年累计出货超过2091万台通用服务器、82万台人工智能服务器，算力总规模达到302 EFLOPS，全球占比为33%，增速达50%，其中智能算力保持稳定高速增长，增速达72%。我国以计算机为代表的计算产业规模达2.6万亿元，约占电子信息制造业的20%。在信息技术蓬勃发展的今天，算力的战略性地位和支撑性作用正成为普遍共识，算力的发展也成为经济发展的新动能。

当前，算力网络的技术研究正处于百家争鸣状态，尚未形成系统的标准与方法体系。国内大型电信运营商相继发布了《云网融合2030技术白皮书》（中国电信）、《算力网络架构与技术体系白皮书》（中国联通）、《算力网络白皮书》（中国移动）等。具备高影响力的国际组织，包括国际电信联盟电信标准分局（International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector，ITU-T）、国际互联网工程任务组（Internet Engineering Task Force，IETF）等纷纷将目光投向算力网络领域，来自中国、法国、西班牙等国家的40多家产学研单位参与其中，可见世界各个国家都在加大对算力网络技术及应用的探索和研究力度，也积极投入算力网络系列标准的制定工作。但截至2023年年底，国际上仅发布了一项关于算力网络的标准，即《算力网络的框架与架构》（Computing Power Network- Framework and architecture）（ITU-T Y.2501，简称Y.2501），其余标准均在研制中。

基于以上背景，本书试图从算力流通的角度，以“东数西算”工程的具体案例和实践经验为基础，帮助读者对算力网络的技术架构体系和应用实践有更清晰和更系统的理解。本书对算力网络的发展背景、发展路径、应用场景、技术体系、实现方法、实践案例分析、未来展望等方面进行了具体而全面的阐述。

本书共9章，第1～3章主要介绍了算力网络的发展背景、定义、技术发展路径和应用场景，第4～7章分别对算力网络标准架构（参考ITU-T Y.2501标准）中资源层、控制层、服务层和编排管理层的技术与实现方案进行了详解，第8章对算力网络在“东数西算”工程和国家重大科技基础设施未来网络试验设施上实现的具体案例进行了介绍，第9章对算力网络的未来发展趋势进行了展望。

本书不仅适合信息领域的相关从业人员阅读和参考，也适合高校师生和对算力网络感兴趣的社会各界人士阅读和参考。

算力网络正处于产学研的热潮之中，各类技术与观点百花齐放，本书中的论述难免有错误和遗漏之处，欢迎广大读者给予指出和纠正，我们将非常感谢。