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構建“東數西算”大時代,時延問題誰能解決?

2022-03-24 16:22
智能相對論
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文|智能相對論

作者|佘凱文

隨著“東數西算”工程正式啟動,數字基建再次迎來新一輪朝陽。這一情況在資本市場已有過體現,各類企業紛紛插旗、相關概念股的輪番漲停,都在彰顯“東數西算”的光明未來。

在不到一個月的時間,“東數西算”已然成為了一個“家喻戶曉”的議題。不少人將“東數西算”對比“南水北調”、“西電東送”、“西氣東輸”等其他大型工程,但其實它們之間即相似卻又不那么相似。

數字時代云服務遍地走,解決時延問題既是解決企業顧慮

首先,雖然當前絕大部分人對于“東數西算”都已經有了初步認知,但還是需要再強調下所謂“東數西算”是一次數字時代的大變革,基于數據中心、云計算、大數據等新型算力網絡,通過在可再生能源豐富的西部建立數據中心,支撐算力需求日益增長的東部數據運算,在實習數字化從東到西的轉移和升級的同時,優化數字網絡建設布局,促進東西部協同達到“東數”和“西算”協同聯動,而“數”指的是數據,“算”指的是算力。

與“南水北調”、“西氣東輸”等項目相同的是,“東數西算”也是一場關于民生質量浩瀚工程。

毫無疑問,當前對于數據、算力需求最大的應用場景之一即為各種類型的云服務,例如當前各個省市乃至區,都推出了相應的政務云服務,在整合政務資源,提高居民辦事效率的同時,還集成了包括出行、購票、繳費等多種便民服務,這類政府云服務對于數據存儲、算力、時延等方面的要求想顯而易見。

又比如,當前絕大多數的企業、政府熱線、售后系統,全都逐漸轉向了智能化的云服務,與過去需要大量人工相比,如今只需用戶自己選擇相應內容,諸如續費、故障報修、提出意見等環節,也只需用戶添個表,此后依托于云計算的統一調度、統一分撥、協同處置等環節,大大提升了服務效率。

這些種類繁多的云服務,共同構建了居民生活便捷版圖,也因此形成了龐大的數據儲存、輸送、算力需求,有了超多“數據”及強強“算力”,那更需要關注“運力”。這也是“東數西算”與其他工程的不同點,解決時延問題的必要性也就此展開。特別是,像在金融、VR、智能交通、智慧城市等產業領域,都有著最嚴格的低時延網絡要求。

打個比方,如果說“西電東送”、“西氣東輸”在項目建成后,“管道”是空的,只需等待電或氣從一頭傳到另一頭,那么從此之后就會形成源源不斷的供給。而數據傳輸則不一樣,用戶在東部地區有算力需求,這一需求通過網絡傳輸到西部服務器上,服務器算完再反饋給用戶,這是一個雙向過程,此時產生的“時延”問題對于某些行業而言就將有著巨大的影響。

像在金融行業時延的重要性早已突顯,此前美股市場的某只個股在900毫秒的時間內,股價從16美元跌到4美分,這意味著低時延已成為投資者能否及時止損的關鍵。而金融實時交易現已成為金融企業的基本業務需求,以時延為基礎的安全和可靠則是生存和發展的生命線。高低時延的差距可能對交易損益帶來諸多不同的影響,如讓交易者在流動性提供者對新信息調整之前使用限價委托進行交易,獲得更好的價格。

所以,解決了時延問題,將會有更多的企業可以選擇東數西算,而不需要顧慮。如此看來,解決時延問題甚至將成為整個“東數西算”的大前提。

時延問題或是“東數西算”第一公里,也是最后一公里

時延是指一個報文或分組從一個網絡的一端傳送到另一個端所需要的時間。它包括了發送時延,傳播時延,處理時延,排隊時延。簡單說時延既是網絡一端傳送到另一端需要的時間。

當然,如此明顯的問題,在發布“東數西算”戰略時,有關部門及相關單位肯定也有考慮到,說好的“東數西算”,然而在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏8大國家算力樞紐節點中,卻有著“不和諧”的“京津冀、長三角、粵港澳大灣區”三個節點的身影,其初衷之一就是在于節省“運力”,解決時延。

東部樞紐的存在就是為了對應網絡延遲請求過高的業務,例如工業互聯網、自動駕駛、金融證券、聰慧城市等代表的創新性應用。這些應用既是產業數字化轉型的主要方向,也是能夠預見的經濟增長動力,并且有著不可低估的帶動效應。很長一段時間內,這些高價值應用仍將集中在東部。

有公開統計數據顯示,2020年國內產業數字化規模為31.7萬億元,在數字經濟中的占比為80.9%,其中創新性應用的奉獻又占了相當大的比重。這也意味著低時延仍然是算力資源的重要指標,東部數據中心的作用在短期內無法被替代。

如關注網絡通信領域的自媒體人小棗君認為,西部數據中心向東部輸送算力,時延問題因地理關系不可避免,因此西部數據中心,更多會承接后臺加工、離線分析、冷數據存儲備份等對時延不敏感的網絡應用。

所謂冷數據是指訪問頻率低的數據,數據存儲具有從熱到冷的變化特征。絕大多數數據,將在產生后的6個月,變成“冷數據”。冷數據占整個數據總量的80%,對存儲資源的占用比例很高。而智能駕駛、工業互聯網、遠程醫療、災害預警等對時延非常敏感的網絡應用,一定會在所在地或距離所在地最近的數據中心完成。

但真的如此嗎?短期而言,這是必然結果。然而“東數西算”戰略的最終目是促進東西部數據流通、平衡東西部產業,再來看此前提到的各類對于時延具備高要求的產業無一都將成為未來的支柱性產業,而巨大的需求卻只會留在東部,對于如VR、云手機、云電腦等技術,又或者“元宇宙”概念的應用落地,“西算”的可能幾乎為0,如此一來關于促進西部地區產業結構轉型的初衷便不可能形成,與其說是“東數西算”更貼切的說法應該是“東數西存”,顯然這又與“東數西算”戰略不相符。

說到底,“做不到”與“不去做”存在本質差別,現在做不到并不代表以后做不到,所以,降低數據傳輸時延依舊是重中之重。

根據2021年5月《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》的指導性意見,數據中心端到端單向網絡時延原則上在20毫秒以內;車聯網、聯網無人機、智慧電力、智能工廠、智能安防等實時性要求高的業務需求,時延原則上在10毫秒以內。

而當前國內網絡時延具體又是什么情況呢?已知光速是每秒30萬千米,從上海到成都的距離大約是2000千米,光的傳輸需要6.7毫秒,但網絡傳輸涉及很多環節,所需時間肯定大于6.7毫秒。

此前,有機構編制并發布了《我國典型地區數據中心網絡性能分析報告》,《報告》選取了三家數據中心運營商,對同一運營商不同城市節點的數據中心網絡情況和不同運營商的數據中心網絡情況分別進行測試。實測證明,數據中心的網絡時延及質量受區域及距離影響較大,一線城市周邊網絡質量明顯較好。南京到上海的單向時延在5ms左右;張家口、呼和浩特到北京的單向時延均在7ms以內;西南地區的成都到深圳、廣州的時延就要擴大到17ms左右;實測單向時延最大的是重慶、成都到北京的單向時延,則在33ms以上。

顯然,無法解決時延問題,那么“東數西算”就只是“東數西存”,均衡東西部的資源,加速相關產業有序向西部轉移的大目標永遠都無法實現。

解決時延問題,誰在快人一步?

好在,時延并非無法解決,就像未來5G端到端的時延要求將低至1MS,雖然這個未來尚遠。然而目前有不少通訊企業正在朝這一目的地前進,其中就包括我們熟知的華為、中興等等。

前不久時隔兩年的世界移動通信大會(MWC)在巴塞羅那回歸線下,華為就以“數智森林”為主題展示了其最新的產品和解決方案,其中就包括能夠有效降低時延的“全光目標網”。

所謂全光網絡,指的是網絡傳輸和交換過程全部通過光纖實現,因為不必在其中實現電光和光電轉換,因此能大大提高網速。數據顯示,全光網寬帶的帶寬可以達到50到100Mbps。

對于“東數西算”而言,全光網除了實現數據中心之間的超低時延傳輸,還能與數據中心形成“綠色互補”,如全光交叉OXC技術相比傳統的ROADM可以節省90%的機房空間,降低60%的設備功耗。

在此前,“2022中國光通信高質量發展論壇”系列活動的“全光城市研討會”上,華為光傳送領域副總裁馮國杰就指出“算力光網將構筑算力經濟蓬勃發展的信息大動脈!倍斍,華為正持續與全球運營商攜手并進,打造“五個一”全光目標網。

此外,包括中興等國內通信玩家,也都在積極布局全光網絡,推出了端到端全光傳送網解決方案,今年年初憑借LightPON方案、FTTR方案、PoF方案、全能光網關榮獲Lightwave頒發的四項創新大獎。

除了傳輸網絡的建設升級,傳輸技術的升級也是降低時延的額重要一環,去年華為就曾宣布,他們聯合歐洲領先運營商成功實現了首個單波速率1.66TB/s的DWDM現網測試。這次測試采用了目前世界最先進的互聯技術,采用了96.5KM的標準G.652光纖,總光纖容量超過56Tb/s。顯而易見,這些破紀錄的成果是華為在通訊領域的又一次重大突破。

當然包括三大網絡運營商也在積極投入“東數西算”戰略,解決時延亦是他們的主攻方向,如中國聯通明確新戰略全面承接國家“東數西算”工程,制定了《建設新型數字信息基礎設施行動計劃》和《算網融合發展行動計劃》重點圍繞大計算、大聯接等主責主業,構建云網一體、安全可信、專屬定制、多云協同的“聯通云”, 打造低時延新型算力網絡。

另外運營商們也在不斷推進“網絡骨干直連”,互聯網骨干直聯點是國內不同電信運營商網絡互聯互通的連接點,可以降低跨區域間的流量繞轉,實現流量就地交換。由三大電信運營商統籌,目前已建設完成17個直聯點,在呼和浩特開通直聯點后,內蒙古區內網間平均時延由原來的29.11毫秒左右降低至3.3毫秒左右;跨省網間平均時延由原來的41.57毫秒左右下降至37.08毫秒左右。

“東數西算”必然將成為點燃未來至少二十年的大趨勢,也為解決時延問題留出了充足的時間,相信在國內通信玩家的協力推動下,必將實現算力資源有序向西轉移,解決東西部算力供需失衡,真正構建出“東部有數、西部有算”的大藍圖。

*本文圖片均來源于網絡

       原文標題 : 構建“東數西算”大時代,時延問題誰能解決?

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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