算力感知网络架构与关键技术

姚惠娟 陆璐 段晓东

摘要：针对运营商信息通信技术（ICT）基础设施面向云网融合、算网一体技术演进中的协同问题，提出了算力感知网络（CAN），即网络可感知应用、网络、算力和用户需求等多维资源，并协同调度算力资源和网络资源，使应用能够按需、实时调用不同地方的计算资源，实现边缘计算与云计算的协同联动，提供最优的用户体验以及计算和网络资源利用率。

关键词：算力感知网络；算力路由；算力服务信息

Abstract： Aiming at the synergy of cloud network integration and computing network integration technology of operator information and communications technology （ICT） infrastructure， computing-aware networking （CAN） is proposed. The network can perceive multi-dimensional resources such as application， network， computing power， and user demand. CAN jointly schedule computing power resources and network resources so that the application can call computing resources in different places on-demand and real-time， realize the collaborative linkage between edge computing and cloud computing， provide the optimal user experience and computing and network resource utilization rate.

Keywords： CAN； computing-aware routing； computing service information

1 算网融合发展的背景

1.1 面向算网融合演进的驱动力

目前是5G网络发展的关键时期，边缘计算和网络功能虚拟化（NFV）等技术都要求网络与计算协同发展。同时，随着物理世界和数字世界的进一步融合，行业数字化转型获得了全方位的提升和改变，给运营商带来全新的市场和发展空间，但同时也面临很多挑战。

（1）应用需求驱动力

随着5G的商用规模部署，工業互联网、车联网、增强现实（AR）/虚拟现实（VR）等垂直领域蓬勃发展。据Machina Research报告显示：2025年，全球网联设备总数将超过270亿，联网设备的指数级增长对网络传输能力及中心云处理能力带来了巨大挑战。据Gartner预测：2025年，超过75%的数据需要分流到网络边缘侧。这对网络灵活调度、服务质量（QoS）等提出了更高的要求。另外，产业智能化的升级会带来设备的多样性，物联网（IoT）传感器、摄像头等设备的应用又会产生多样化的数据。这些异构数据的处理需要泛在的算力来支持。全行业的产业化转型对网络和计算均提出了更高的要求：基础设施信息技术（IT）、通信技术（CT）更多融合；……