在数字经济时代,数据已成为一个关键的生产要素,数据中心作为一个基础设施也在不断升级。利用网络吸收分布式数据中心的计算能力资源,形成三维计算能力网络,聚集多中心资源,整合多异构计算能力已成为数据中心发展的关键趋势。
以网络为纽带,泛连接计算力资源
中国已建成世界上最大的5G网络和千兆接入网络为串联分散的计算能力资源提供了强有力的支持。在此基础上,如果数据中心的运营和发展能够从隔离自治转变为与其他数据中心有效连接的协作合作模式,那么计算资源就可以按需灵活匹配数据处理任务,为高效处理海量数据提供有效的解决方案,为数字经济的高质量发展注入强大的动力。
“十四五”提出加快建设全国一体化大数据中心系统,加强计算能力智能调度,建设多个国家枢纽节点和大数据中心集群,建设E级和10个E超级计算中心。一方面,要加强数据、计算能力和能源的协调联动,促进数据元素按需有序流动。中国东部地区对计算能力的需求较大,数据中心相对密集,而西部地区在气候、资源、环境等方面更有利于低碳、绿色数据中心的建设。如何统筹布局计算能力基础设施,高效利用计算能力资源,将计算任务灵活分配到合适的计算节点,从而畅通数据流通路径,对激发数字经济活力极为重要。另一方面,要注重网络的智能化发展。例如,在数据传输过程中,根据网络的繁忙状态、网络的性能、传输成本等,智能选择节点、动态、智能分析中间的最佳传输路径,对计算能力中心之间的互联性提出了很高的要求。
截至2021年底,我国数据中心机架总规模超过520万标准机架,平均上架率超过55%。数据中心服务器规模达到1900万台,存储容量达到8000台EB。中国有许多计算中心,包括超级计算中心和云计算中心。根据数据,中国有450多个大型数据中心和20多个智能计算中心。然而,大多数计算中心都是独立运行的,他们缺乏任务协调和资源共享机制。如果这些分散的计算能力能够有效地聚合和充分利用,以网络为链接,将有效地提高跨广域数据交互的效率,为计算能力资源的协调共享提供坚实的基础。
发挥集群优势,智能匹配计算能供需
计算能力作为数字经济时代的新生产力,以计算能力为核心的技术竞争必将成为全球战略竞争的焦点。目前,世界各国的计算能力规模与经济发展水平密切相关。经济发展水平越高,计算能力规模越大。美国、中国、日本和德国排名前四,与其他国家有关GDP全球排名是一致的。未来,社会将是万物感知、万物互联和万物智能的社会。泛在计算能力将成为数字智能时代发展的重要保证,数据中心之间的高效协作为计算能力泛在化提供了有力支持。
在过去的五年里,中国的年平均计算能力增长率超过30%,在世界上排名第二。总体而言,中国的计算能力基础设施规模一直处于世界前列,但需要提高计算网络协调和全球调度能力,发挥计算能力的集群优势,突破单点计算能力的极限,通过现有技术的加速创新、交叉技术的跨境创新、控制、开放和连接分布式数据中心,调度计算能力,满足不同数据处理任务对计算能力的差异化需求。
参照云计算的发展过程,从早期关注数据处理和存储,发挥规模效应,节省大量设置成本,发展到大量分散的边缘计算和集中的云计算,共同形成更合理的数据处理系统。数据中心的发展需要从中学习经验。一方面,数据中心的集约化建设需要确保计算能力的整体布局合理,实现区域平衡和绿色生态。另一方面,需要解决计算能力供应的普及问题。迫切需要制定计算力量标准、异构计算能力访问、计算能力交易等具体方案,促进综合计算能力管理调度,使电信运营商、大型云业务及相关中小企业能够有效参与计算能力资源的调度分配,为计算任务智能匹配到适当的计算资源提供技术支持。
在计算能力调度方面,计算能力调度系统应具有智能分析和网络感知功能,根据数据处理任务的具体需要、计算规模、实时性等要求进行分析和梳理,通过计算网络合理规划数据流量流。如何实现跨区域计算能力调度,根据具体的数据处理场景和负载类型进行云边缘协作调度,使用户能够利用不同地区和企业提供的计算能力资源,依靠底层核心技术的突破。例如,异构网络的端到端控制和服务能力、网络智能感知能力、云网络集成交付能力、计算网络的智能调度能力等。