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“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”解讀:新在哪里,利在何處?

 2024-08-01 15:53  來源: A5專欄   我來投稿 撤稿糾錯(cuò)

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日前舉辦的第三屆中國(guó)IPv6創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)上,中國(guó)工程院院士鄔賀銓在演講中提出了一個(gè)新的概念——新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)。

何為新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)?目前還沒有非常明確的定義,但和新質(zhì)生產(chǎn)力有著脫不開的關(guān)系。

傳統(tǒng)生產(chǎn)力往往通過線性的擴(kuò)張實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),新質(zhì)生產(chǎn)力追求的則是通過技術(shù)和模式創(chuàng)新,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的跨越式發(fā)展。以跳躍式技術(shù)演進(jìn)著稱的人工智能技術(shù),被認(rèn)為是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的主陣地。

而貫穿算力生產(chǎn)、傳輸和應(yīng)用全流程的網(wǎng)絡(luò),在AI時(shí)代扮演了關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)底座的角色。特別是在AI已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的基礎(chǔ)性力量,千行萬(wàn)業(yè)都在發(fā)生深刻變化的背景下,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要同步創(chuàng)新升級(jí),以滿足日益增長(zhǎng)的智能化業(yè)務(wù)需求。

由此引發(fā)的一個(gè)話題是:新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)“新”在哪里,要解決哪些問題,都有哪些應(yīng)用場(chǎng)景?

01 不只是新名詞,而是時(shí)代需求

正如外界所熟知的,互聯(lián)網(wǎng)誕生于上世紀(jì)60年代末,距今已經(jīng)有55年的歷史,核心基礎(chǔ)就是大名鼎鼎的IP協(xié)議,演進(jìn)出了IPv4、IPv6、IPv6+等多個(gè)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(wǎng)并不是什么新技術(shù),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(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)新名詞呢?因?yàn)樵诖竽P椭鲗?dǎo)的智能化浪潮下,現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足新的需求,甚至已經(jīng)在某種程度上成了AI發(fā)展和應(yīng)用的瓶頸。

直接的例子就是大模型訓(xùn)練。

目前主流大模型的參數(shù)量已經(jīng)達(dá)到萬(wàn)億,訓(xùn)練的數(shù)據(jù)量從幾TB增長(zhǎng)到了幾十TB,對(duì)算力的需求也從千卡擴(kuò)大到了萬(wàn)卡。為了滿足龐大的算力缺口,國(guó)內(nèi)在建的智算中心已經(jīng)有上百個(gè),通過算力網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)智算中心連接起來,以滿足持續(xù)增長(zhǎng)的算力需求,業(yè)已成為行業(yè)內(nèi)外的共識(shí),網(wǎng)絡(luò)層面的種種不足也因此被暴露了出來。

比如網(wǎng)絡(luò)吞吐效率的下降。以外界熱議的50萬(wàn)卡集群為例,僅僅是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆啥幼兂闪巳龑樱窂綌?shù)就從450萬(wàn)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(wǎng)絡(luò)調(diào)度情況下,整網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)運(yùn)力和丟包現(xiàn)象。目前智算業(yè)務(wù)90%的流量為“大象流”,即每條流達(dá)到10個(gè)G乃至以上。但傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由于負(fù)載均衡問題,只能發(fā)揮25%的網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)力,會(huì)造成50%的算力資源閑置;且傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在跨域協(xié)同訓(xùn)練時(shí),丟包的敏感度比平時(shí)提升了百倍,0.1%的丟包就會(huì)導(dǎo)致訓(xùn)練效率降低50%,導(dǎo)致算力資源的浪費(fèi)。

以及愈演愈烈的網(wǎng)絡(luò)安全告警。進(jìn)入智能化時(shí)代,攻擊和防御的對(duì)抗也在不斷升級(jí)。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(jí)別以上的DDOS攻擊。面對(duì)每天10萬(wàn)次以上的安全告警,人工處理的方式已經(jīng)疲于應(yīng)對(duì),90%以上的告警由于人工的限制,無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。

同樣被網(wǎng)絡(luò)制約的還有消費(fèi)端。

無(wú)論是生成式AI催生出的AI Agent需求,視頻會(huì)議、元宇宙、云游戲等新業(yè)態(tài),還是自動(dòng)駕駛、智能制造等業(yè)務(wù),很多體驗(yàn)需要保障時(shí)延在20毫秒以內(nèi)。就像“忽冷忽熱”的XR,每一次有新產(chǎn)品出現(xiàn)時(shí),都會(huì)吸引不少用戶的興趣,可時(shí)延超過20毫秒就會(huì)出現(xiàn)眩暈,一次次因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)“澆滅”了消費(fèi)熱情。

上述提到的,僅僅是智能化轉(zhuǎn)型中遇到的冰山一角。只有網(wǎng)絡(luò)吞吐率低、可靠性差、安全隱患多、時(shí)延高等問題被徹底解決,才會(huì)讓生產(chǎn)力有新的飛躍。正如鄔賀銓院士在演講中所強(qiáng)調(diào)的:“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)的提出是對(duì)接時(shí)代需求的深刻回應(yīng),不僅是對(duì)IPv6的進(jìn)一步升級(jí),還是面對(duì)智能時(shí)代的全面創(chuàng)新。”

02 不是未來時(shí),而是現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)

未來的技術(shù)無(wú)法解決眼下的問題,所以在“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”的技術(shù)方向上,鄔賀銓院士的初衷并非是顛覆現(xiàn)有的技術(shù),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(nèi)涵,探索新的創(chuàng)新空間。

也就是說,“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”并不是一種未來時(shí),而是根植新質(zhì)生產(chǎn)力需求、解決當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)痛點(diǎn)的現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)。

其中比較鮮明的技術(shù)方向就是IPv6+。只是當(dāng)前IPv6+的重心是網(wǎng)絡(luò)感知業(yè)務(wù)、優(yōu)化信道、適應(yīng)運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)需求,尚未完全賦能于實(shí)體產(chǎn)業(yè)。這或許是鄔賀銓院士提出“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”的另一重原因,呼吁業(yè)界回歸互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新,在網(wǎng)絡(luò)層做更大的文章。

比較樂觀的是,國(guó)內(nèi)的中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)廣電均已大規(guī)模部署IPv6+相關(guān)技術(shù)。截止到2024年5月底,我國(guó)IPv6活躍用戶數(shù)已達(dá)7.94億,政府、金融、能源、交通、教育、醫(yī)療、制造等多個(gè)行業(yè)和企業(yè)已經(jīng)規(guī)模化部署了IPv6+網(wǎng)絡(luò)。期間遇到了許多舊技術(shù)解決不了的問題,正嘗試用新技術(shù)和新思路去解決。

針對(duì)智算中心算力利用率低的問題,中國(guó)移動(dòng)提出了“以網(wǎng)強(qiáng)算”的思路,基于全調(diào)度以太網(wǎng)技術(shù)方案構(gòu)建新型智算中心網(wǎng)絡(luò):在高帶寬方面,提出將800GE作為智算中心組網(wǎng)的重要代際節(jié)點(diǎn);在高性能方面,創(chuàng)新了以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了高精度負(fù)載均衡、網(wǎng)絡(luò)層原生無(wú)損及低延遲……預(yù)計(jì)在萬(wàn)卡集群上,可以提高25%的算力性能。

針對(duì)跨域協(xié)同訓(xùn)練的傳輸問題,中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通均提出了“廣域高吞吐”相關(guān)技術(shù),基于協(xié)議層的創(chuàng)新,將窗口的觸發(fā)機(jī)制、新型的傳輸協(xié)議、擁塞算法等進(jìn)行組合,并先后完成了技術(shù)的驗(yàn)證。以中國(guó)移動(dòng)為例,將貴州天眼采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖本┯?jì)算,中間跨越2200公里的距離,依然能夠?qū)崿F(xiàn)6.2Gbps的穩(wěn)定傳輸。

針對(duì)產(chǎn)業(yè)端和消費(fèi)端普遍關(guān)心的時(shí)延問題,中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)動(dòng)正在攻關(guān)算力路由。由于計(jì)算時(shí)延和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延同量級(jí),僅在網(wǎng)絡(luò)層優(yōu)化,很難將時(shí)延控制在20毫秒以內(nèi)。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(jì)算,而是加入算力因子、多維信息進(jìn)行路由聯(lián)合優(yōu)化,通過算網(wǎng)融合進(jìn)一步優(yōu)化時(shí)延。

可以看到,除了自身網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)發(fā)展需求,三大運(yùn)營(yíng)商均已聚焦產(chǎn)業(yè)趨勢(shì),攻克核心技術(shù)。不只是運(yùn)營(yíng)商,參與其中的還有設(shè)備商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、應(yīng)用提供商、終端制造商等等。

一個(gè)不應(yīng)被忽略的信息是,就在第三屆中國(guó)IPv6創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)的“IPv6+”創(chuàng)新發(fā)展分論壇上,中國(guó)信息通信研究院、中國(guó)電信研究院、中國(guó)移動(dòng)研究院、中國(guó)聯(lián)通研究院、華為、國(guó)家信息中心、中國(guó)石油、國(guó)網(wǎng)信通、中國(guó)科學(xué)院等聯(lián)合啟動(dòng)了“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展計(jì)劃”,將深入挖掘技術(shù)需求、探索技術(shù)方向、推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

言外之意,圍繞新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新和探索,產(chǎn)業(yè)界正在合力驅(qū)動(dòng),不斷為新質(zhì)生產(chǎn)力注入新動(dòng)能。

03 新路標(biāo)已定,創(chuàng)新正照進(jìn)現(xiàn)實(shí)

按照技術(shù)創(chuàng)新的一般規(guī)律,大多始于需求驅(qū)動(dòng),然后在價(jià)值被驗(yàn)證后逐步規(guī)模化應(yīng)用。沿循這樣的軌跡,當(dāng)“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”成為網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的新路標(biāo),各種創(chuàng)新將如繁花綻放,改變每一個(gè)人的生活方式。

至少就現(xiàn)階段來看,“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”的技術(shù)創(chuàng)新和落地部署正在有條不紊的進(jìn)行,價(jià)值也已經(jīng)在一些場(chǎng)景被驗(yàn)證。

作為首家推進(jìn)IPv6+和SRv6試點(diǎn)部署的大型國(guó)有銀行,中國(guó)銀行將“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”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(gè)靈活、高效、智能的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),通過動(dòng)態(tài)算路、動(dòng)態(tài)感知、多重防御等手段,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源帶寬的動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置,并確保了時(shí)延、敏感業(yè)務(wù)的高效運(yùn)行。

同為“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展研究計(jì)劃”參與方的國(guó)家電網(wǎng),2021年就建成了以IPv6為架構(gòu)的業(yè)務(wù)承載網(wǎng),將SRv6、SDN等新技術(shù)應(yīng)用到電力數(shù)據(jù)網(wǎng)中。對(duì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了國(guó)家電網(wǎng)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(duì)外重構(gòu)了CDN加速網(wǎng)絡(luò)及智能DNS系統(tǒng),降低了用戶訪問的路徑和時(shí)延。

像中國(guó)銀行、國(guó)家電網(wǎng)一樣的企業(yè)還有很多,他們走在數(shù)智化轉(zhuǎn)型的最前沿,最早認(rèn)識(shí)到了新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值。

倘若將智能化比作一臺(tái)汽車的話,算力、算法和數(shù)據(jù)構(gòu)成了汽車的引擎,網(wǎng)絡(luò)就是它的動(dòng)力傳輸系統(tǒng),如果動(dòng)力傳輸系統(tǒng)太落后,即使是再?gòu)?qiáng)勁的引擎,汽車也跑不快。

理解了這一點(diǎn),就不難讀懂中國(guó)銀行、國(guó)家電網(wǎng)等企業(yè)搶先布局的原因,同時(shí)也提供了一個(gè)窺探新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景的窗口。借用中國(guó)信通院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所副所長(zhǎng)曹薊光的觀點(diǎn),新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景主要有兩個(gè):

第一,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的算力和數(shù)據(jù)。新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)將打破網(wǎng)絡(luò)吞吐率、運(yùn)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(jī)器人、自動(dòng)駕駛等新業(yè)態(tài)的普及。

第二,高性能連接新的網(wǎng)絡(luò)實(shí)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(gè)人可能有多個(gè)智能體在云端為他服務(wù),安排他的衣食住行并控制預(yù)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(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”的價(jià)值,既是新質(zhì)生產(chǎn)力,也在適配不同行業(yè)的業(yè)務(wù)承載需求,支撐各行各業(yè)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型。一張高速、高效、靈活、智能的網(wǎng)絡(luò),和大模型、芯片、大數(shù)據(jù)等“根技術(shù)”一樣,是人們進(jìn)入智能化時(shí)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(wǎng)誕生至今的55年里,核心技術(shù)沒有發(fā)生太大的變化,現(xiàn)在已然到了和AI結(jié)合向新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

既是機(jī)遇,也是挑戰(zhàn)。需要產(chǎn)業(yè)上下游在設(shè)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(wù)訴求,挖掘更多的應(yīng)用場(chǎng)景,以技術(shù)為橋梁,開啟智能化時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)新篇章。

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