“数字经济技术和人类生产活动正以前所未有的深度与广度融合，以数字科技为核心，结合云计算、人工智能、5G、智能边缘技术趋势，推动席卷全球数字经济的新浪潮。”英特尔市场营销集团副总裁庄秉翰在谈到数字经济时感叹。以网络技术为例，从2G时代能进行语音通话和消息服务，到3G时代能使用流量浏览文字、图片与相对并不清晰的视频，再到4G时代高清视频、直播、手游、云服务等多元智能应用的大爆发，其高速的发展让每一个身处数字化浪潮中的人都深有感触。当我们步入5G时代，伴随着AI、大数据技术的发展，和工业互联网、物联网、车联网等应用的普及，智慧正在变得“无处不在”，因此网络也将面向更多的智能设备和更丰富的应用场景：工厂生产一线的AI质检、物流AGV小车的智能调度，医院中的智慧医疗影像辅助诊断，小区中的智慧安防监控......而这些数字化“智慧”的背后，即为大量的计算、分析与推理任务。因此，算网融合的概念应运而生。自 2019 年以来，三大运营商相继开始在应用探索、技术创新、标准化等方面积极推进算网融合的落地。作为运营商的重要合作伙伴，英特尔也在不断进行着算网融合的底层技术探索。“数字化背景下如何构建网络、运营网络和提供服务，是英特尔面向万物连接时代的重要课题之一。作为5G边缘计算领域的先行者，英特尔对于推动技术进步和生态完善责无旁贷。”英特尔运营商事业部技术总监侯志强说。侯志强表示，5G网络通过四年实践，出现三种转变：流量从单一通信属性到通信和计算属性并重转变；服务场景从单一信息交互到系统数字化场景转变；部署驱动从以人中心到以行业数字需求化为中心转变。这些转变需要通信应用和服务的软件化与可编程，需要通过计算手段来实现。未来算力会成为网络自身的重要组成部分。“网络建设的驱动模式正在发生变化，从通信需求驱动转变为计算需求驱动，网络为先转变为业务为先，运营商需要以业务为导向重构分布式边缘，构建统一的边缘云原生框架。”在刚刚举行的中国国际信息通信展览会（PT EXPO，以下简称为“PT EXPO”)上，英特尔就以开放共赢为目标，将算网融合中云网架构演、软硬件实现等方面的思考分享出来，为共建算网融合生态贡献了坚实的技术力量。
算网融合时代，时代呼唤新的网络技术
“算网融合”虽然听起来很空泛，但他可不是炒概念，而是来自产业一线的切实需求。著名研究机构Gartner预测，到2025年，75%的企业生成数据将在传统数据中心或云之外创建和处理。而为了保障在大部分计算任务下沉到边缘侧时，更好的提供低时延、高效率的应用服务，如何将网络与计算融合起来，就成为了摆在算力基础设施商、电信运营商面前的共同问题。作为电信网络转型的参与者、引领者，英特尔将算网融合技术发展思路的转变总结为网络感知计算、网络融合计算、计算重塑网络三点：网络感知计算即使网络在计算端点可以获取计算状态信息，在协议交互中进行传递，并基于计算状态进行多样化的策略控制；网络融合计算即将络实体扩展为计算平台，使网络设备同时具备计算能力，对于时延敏感以及与网络耦合度较高的应用实现本地分流，并完成计算任务；计算重塑网络即要求网络结构和组织随着计算需求的变化而演变和重塑。“我们通过不断的实践与思考中发现，网络的使命正在从获取内容向服务计算转变，因此，网络技术的发展思路也必须转变，这对英特尔实现算网融合是关键的。分布式边缘的软件正在由孤立模型转向融合软件模型。”“英特尔推动开放、融合的网络和边缘解决方案：提供数百种适用于常用例的部署就绪解决方案；实现 “即插即用” ，可选择传统环境/云；运营和技术专家的全球对接生态系统；融合了我们的网络和边缘业务专业知 识的融合解决方案；基于开放标准的软件定义、易于使用的解决方案；至今天超过 73000次部署，带来真正的业务价值。” 英特尔网络与边缘事业部亚洲市场开拓总监阮伯超在 PT EXPO的演讲中表示。英特尔网络与边缘事业部亚洲市场开拓总监阮伯超
“两手都要抓，两手都要硬”
光说不练假把式。英特尔将自身的洞察切实落实到了技术方案上。当具备多种承载网络时，访问云服务入口往往不唯一、设备形态各异、不同接入独立管理，从而既无法保障云服务网络质量，也很难实现算网融合下的调度和编排。因此，在设计思路上，英特尔将算网网关作为算网融合的枢纽节点，并借鉴了云网关的技术实现，充分满足了算网融合对网络的需求。首先，所有共享型的云、边缘节点或资源池都需要部署云网关或类似设备，云网关是流量的必经关卡，因此是对内感知算力和对外传递算力状态信息的最佳节点；其次，云网关在 IP 承载网内是一个边缘侧的路由节点，基于此，算网网关可原生接入 IP 承载网，并与其它算力节点的算网网关构成 Underlay 网络的一部分，在保证基本路由转发功能前提下，还可对算网路由、算网策略进行叠加处理，实现算力资源全局控制和调度；更重要的是，基于服务器的虚拟化网关或者 Server Switch 架构具有良好的平台扩展性、网络可编程能力，有利于未来拓展算网特性，从而满足不同应用场景下差异化的网络需求，以构建以业务为导向的分布式边缘。确定了实现路径，在具体实操中，英特尔将自身强大的硬件能力与面向实践、不断进化的软件能力结合起来，英特尔充分考虑不同规模、行业用户的需求，向不同用户提供完备的算网融合解决方案。以硬件实现为例，英特尔面向云原生、中小型云数据中心、中大型云数据中心、远端边缘节点的不同需求，可以提供个性化的组合式技术方案和部署模式，包括CPU 实现、CPU+ IPU 实现、CPU + Switch + IPU 实现，网关设备可在统一平台上融合交换、路由和防火墙等功能。其中，依托第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器，在打造具有良好通用性、扩展性和灵活性网关的基础上，其内置的英特尔® 动态负载均衡器(Intel® Dynamic Load Balancer，英特尔® DLB)可以有效解决竞争中的流量均衡及保序分发问题，英特尔® 数据保护与压缩加速技术(英特尔® QAT)则能够更好处理加解密类网络应用，提升网络安全性。“第四代英特尔®至强®可扩展处理器的五大专用加速器中，DLB和QAT 2项技术都是面向网络工作负载的，这使至强在应用于各种主流的网络时，无论在吞吐还是时延性能上，都能够得到更进一步提升。”英特尔中国云创新中心技术总监张晓军在演讲中表示。同时，英特尔还通过引入智能网卡IPU（基础设施处理单元）作为算力网络系统在末端算力节点的高效代理，一方面卸载网络管理、存储管理等 CPU 负载，使其不占用 CPU 资源，具备可编程可扩展能力；另一方面承担数据转发加速、安全加速等能力，从而兼顾了数据加速和算网管理能力。在软件设计上，英特尔充分考虑了多功能网元融合的灵活可组合能力以及异构平台的统一编程能力。因此，英特尔摒弃了固定功能硬件紧耦合嵌入式软件的研发思路，而向更灵活、通用、可编程的“软件定义”模式发展。“英特尔正在持续推动网络和边缘向软件定义转型，” 庄秉翰表示，“在网关核心软件的设计上也是如此，对于异构流水线的无状态转发业务描述，无论其运行在 CPU、IPU还是Tofino™️，都可以使用统一的 P4 进行异构流水线的定制化。”
开放共赢，共建算网融合新生态
然而，算网融合技术的进步无法由单个供应商推动，而是需要电信运营商、通信设备供应商、算力供应商、云厂商、网络安全软件提供商等各个领域的技术领导者的共同努力。打造开放生态、共同推动技术进步，也正是英特尔的初心所在。一方面，在过去的二十年里，英特尔联合三大电信运营商，在构建 IT 和云基础设施、实现电信网络转型等领域进行了持续探索，积累了丰富的技术成果和实践经验。另一方面，英特尔不断将成功经验分享出来，形成了行业共同进步、联合创新的良性循环。2022年，英特尔® 网络构建者项目正式进入中国，英特尔计划投入更多资源和支持，赋能中国生态合作伙伴加速网络转型。截至目前，英特尔®网络构建者项目全球合作伙伴已超过500个，构建了超过300个概念与验证部署方案，官方培训视频观看人数超过50万人次。“软硬件结合可以有效建立网络与边缘平台。现在就是最好的时机，技术储备已经到位，创新造就开放生态。”正如庄秉翰在PT Expo大会上强调的，面向5G融合应用和数字化转型的星辰大海，英特尔将携手合作伙伴，助力运营商加速网络转型，加速智能分布式边缘，云网融合和算力网络建设，为全社会数智化转型奠定坚实的云网底座。
