中国工程院院士刘韵洁：确定性网络是算力服务的刚需

近日，2022中国计算大会在济南召开。中国工程院院士刘发表了题为“确定性计算网络的发展趋势与愿景”的主题演讲。刘说，资源计算能力已经成为未来产业发展的关键。要让计算能力更容易使用，像水电一样随时可以使用，就需要建立一个计算能力网络，这有很多挑战。

刘介绍，首先，传统ldquo缺乏实时性；尽力而为rdquo网络无法满足工业、能源、电力等行业确定性的网络需求。二是传输容量不足，难以满足高吞吐量数据传输的需求。三是现在的ldquo烟囱计算力rdquo互联协作困难，导致计算能力利用率低，计算能力成本增加。如何将计算能力与网络深度融合是一个非常大的挑战。

如何解决这些挑战？刘说的确定性已经成为网络发展的关键技术。目前，确定性网络已经成为新的研究热点，IETF、3GPP、IEC等标准化组织积极推进确定性网络的技术标准，国内外相关企业也在积极布局确定性网络产业。

刘指出与ldquo宽带宽、低延迟、超低抖动、极高可靠性rdquo以确定性网络为主要特征，支撑行业核心应用加速云化、在线化、智能化，将真正改变工业互联网模式，成为工业数字化的刚需。ldquo无论是智慧医疗、能源、交通，还是未来的元宇宙，如果没有确定性的网络，都会出现问题。rdquo

同时，用ldquo数东数西rdquo随着项目的启动，确定性网络可以更好地赋能东方在西方计算——东方在西方存储——东方在西方学习。刘以异地容灾为例。容灾传输数据量大，要求网络带宽大，延时低，零丢包。并且网络带宽需要按需可调，以降低成本，保证传输质量，这是确定性网络可以实现的。

刘介绍，目前已经建成了基于业务定制的确定性计算网络体系，包括业务定制网络的SCN分层架构、大规模的确定性网络操作系统、未来网络试验设施(CENI)。改变传统互联网TCP/IP协议僵化不可控的问题，克服确定性网络系列的核心问题，实现互联网核心技术的自主可控和发展主动。

在此基础上，山东省建成了全球首个覆盖16个城市的5600公里确定性网络，完成了从实验室研究到大规模工业应用的确定性网络架构。通过计算，确定性网络中确定性流量的平均时延抖动为6微秒，最大时延抖动仅为14微秒，达到了广域网端到端确定性流量抖动小于20微秒的研究目标，各项指标均达到国际先进水平。

刘指出，这是首次实现确定性业务的统一安排、动态计量校准、实时秒级调度，创造ldquo确定性网络+rdquo；生态，成功落地ldquo确定性网络+远程医疗rdquo，ldquo确定性网络+智慧能源rdquo，ldquo确定性网络+智能交通rdquo等多个主要应用支持ldquo数东数西rdquo、ldquo二氧化碳排放峰值，碳中和rdquo等重大国家战略。

同时，依托未来网络测试设施CENI，面向多计算中心的协同需求，基于确定性网络构建南京mdashmdash贵阳2450公里试验网，实现RDMA广域无损传输。未来，广域RDMA可用于支持数字双GPU集群和智能工厂之间的分布式联网；IDC的两地、三中心和冷备中心转移到西部地区和其他关键应用。

此外，自主研发云原生计算网络操作系统。刘表示，计算网络一体化基础设施是云网络深度融合的必然要求。计算网络大脑可以通过实时感知底层云网资源，结合虚拟化切片技术、SRv6技术和确定性技术，实现云网能源和碳成本的多维度、L2-L7一体化布局，实现高可用、高可靠、高可见、高可控的新型一体化确定性信息基础设施的构建。

刘最后表示，的确定性计算网络技术的发展才刚刚开始。希望业界在标准体系、产业生态、实验试点、原创技术等方面共同努力。