未来网络试验设施(CENI)全面竣工
数据“高铁式”传输,2000公里无损直达
1月2日,南京市科技大会暨产业科技创新工作推进会上,我国通信与信息领域首个国家重大科技基础设施——未来网络试验设施(CENI)宣布全面竣工。CENI竣工后能做什么?如何改变我们的网络生活?近日,未来网络创新团队举办“基于CENI设施的光电融合确定性新型算网基础设施正式开通应用演示会”,中国工程院院士、紫金山实验室首席科学家刘韵洁在会上揭秘CENI带来的网络巨变。
CENI是全球首个基于全新网络架构构建的大规模、多尺度、跨学科的网络试验环境,该网络模拟“高铁”系统,在100%网络负载、途经13个省市、1.3万公里距离、1万条确定性业务情况下,实现零丢包、时延抖动小于20微秒。该项目于2013年就被国务院列入国家重大科技基础设施建设项目,也被国家“十四五”规划列入国家战略科技力量。
“经过10余年的研发,这一设施已具备‘分钟级’按需定制网络能力、‘微秒级’确定性保障服务能力、‘千万级’大规模多云交换服务能力和‘TB级’智驱网络安全防护能力等四大能力,可以说是全面竣工!”演示会上,刘韵洁介绍,未来网络试验设施的全面竣工意味着这项大科学工程正式进入可服务阶段,能够提供低时延、低抖动、高通量、高可靠的网络传输服务。
在CENI全面竣工的基础上,光电融合确定性新型算网基础设施也在演示会上宣布正式开通。该基础设施由江苏未来网络集团建设,项目突破了传统网络架构中存在的光电信号分离,高成本、高能耗、低效率等瓶颈,在关键能力上取得了一系列全球领先成绩,包括2000公里以上无电中继无损承载、单波单端口400/800G速率、全网低于5微秒抖动;丢包率(数据传输过程中,部分数据包未能成功到达目的地的比率)小于十万分之一,传输效率大于90%;能够将400G接口网络设备的功耗降低50%、建设成本降低60%以上等。
“打个比方,传统的网络就像从前的马路,没有调度和控制,大家各自行驶,就会导致拥堵和无序不可预期。”江苏未来网络集团副总经理陶高峰解释说,该设施可以让数据传得远、传得准、传得稳、算得起、算得好。“举例来说,2000公里以上无电中继无损承载,相当于数据乘坐‘高铁’行驶2000公里以上,中途无须换乘即可直通,而且数据传送还能像高铁一样准时准点,传送过程也能零丢包,即使面临网络拥堵或遭受攻击时,仍能提供确定性保障,传输成本还能下降60%以上。”
基于CENI设施的全球首个光电融合确定性新型算网基础设施的开通,不仅让数据“坐”上信息高铁,也有效解决国家“东数西算”工程实施中“算不了、算不起、算不好”的难题。
“随着数字经济的快速发展,人工智能大模型对算力资源的需求日益增长,然而,算力资源在地理上的分布往往和需求不匹配,导致资源利用率不高,严重影响了数字经济的高质量发展。”刘韵洁解释说,“算不了”是因为目前异构算力层面仍缺乏统一的调度管理建设,单一数据中心面对东部城市不同类型的需求场景,难以合理、精准匹配算力资源,很多应用场景“算不了”。在运营商传输网络费用方面,带宽为1G的网络传输专线费用为数万元/月,若将带宽提升至2.5G或10G,相关费用更将大幅增长,远高于东部企业承受力,实在“算不起”。而“算不好”是因为“东数西算”工程体系庞大、结构复杂,涉及大体量终端设备与平台连接、海量数据资源、多种类算力资源与网络基础设施,对网络和数据安全提出了全新挑战和更高要求。
“解决‘算不了、算不起、算不好’三方面难题,就要构建‘低成本’的智算互联网,支撑我国人工智能、人工智能大模型的发展。”刘韵洁表示。目前,该设施一期工程覆盖北京、南京、上海、武汉、贵阳、杭州、苏州、张家口、庆阳等9个城市,算力规模超10万P,与CENI项目等全国算力网络形成协同联动,可满足大模型训练高通量网络、AI智能体推理高弹性网络、数据要素流通高速承载网、工业控制高可用网络、政务专网高可靠网络等关键领域对服务可定制高性能网络的迫切需求。
CENI同时也是一个开放、易使用、可持续发展的大规模通用试验设施,可为研究未来网络创新体系结构提供简单、高效、低成本的试验验证环境。
“有了CENI,实体经济和数字经济深度融合就有了一个可靠的底座,可实现‘一跳入算、一键调算、一网通达’的‘一张网’算网服务。”刘韵洁介绍,该设施能够支撑智能制造、智慧城市、智慧能源、智慧政府等高价值应用,推动我国在网络领域的自主可控、技术引领及标准制定等方面建立国际话语权,实现大模型高效训练、推理模型方便应用,为AI更好地服务千行百业提供良好的网络生态。就以未来网络集团落户的南京来看,CENI为南京吸引了1500家创新型、创业型企业落地生根,50%与网络信息产业相关,产业集聚程度可见一斑。
那具体如何赋能实体经济?基于CENI搭建的网络创新试验环境,江苏未来网络集团已联合紫金山实验室、江苏省未来网络创新研究院、华为等数十家单位深入合作,在工业互联网、确定性网络、区块链、智驱安全等多个领域内成功开展了一系列创新应用。
“CENI得到了包括制造、医疗等上游领域的高度关注,为将确定性网络技术推广至远程工业控制、远程手术、无人驾驶等重大应用场景提供了先导性的技术探索。”刘韵洁表示,未来网络技术目前已初步实现产业化,未来将继续推动核心技术突破,通过攻克大规模网络控制等关键核心技术,提供低时延、高可靠、广覆盖、可管控的确定性服务,重点加强工业互联网确定性外网、国家级新型交换互联中心IXP、智能汽车新型车载网络等建设及应用,全面助力相关产业创新发展,支撑国家网络强国建设。