文|智能相對論
作者|佘凱文
隨著“東數(shù)西算”工程正式啟動，數(shù)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(xiàn)，各類企業(yè)紛紛插旗、相關(guān)概念股的輪番漲停，都在彰顯“東數(shù)西算”的光明未來。
在不到一個月的時間，“東數(shù)西算”已然成為了一個“家喻戶曉”的議題。不少人將“東數(shù)西算”對比“南水北調(diào)”、“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(shù)字時代云服務(wù)遍地走，解決時延問題既是解決企業(yè)顧慮
首先，雖然當前絕大部分人對于“東數(shù)西算”都已經(jīng)有了初步認知，但還是需要再強調(diào)下所謂“東數(shù)西算”是一次數(shù)字時代的大變革，基于數(shù)據(jù)中心、云計算、大數(shù)據(jù)等新型算力網(wǎng)絡(luò)，通過在可再生能源豐富的西部建立數(shù)據(jù)中心，支撐算力需求日益增長的東部數(shù)據(jù)運算，在實習(xí)數(shù)字化從東到西的轉(zhuǎn)移和升級的同時，優(yōu)化數(shù)字網(wǎng)絡(luò)建設(shè)布局，促進東西部協(xié)同達到“東數(shù)”和“西算”協(xié)同聯(lián)動，而“數(shù)”指的是數(shù)據(jù)，“算”指的是算力。
與“南水北調(diào)”、“西氣東輸”等項目相同的是，“東數(shù)西算”也是一場關(guān)于民生質(zhì)量浩瀚工程。
毫無疑問，當前對于數(shù)據(jù)、算力需求最大的應(yīng)用場景之一即為各種類型的云服務(wù)，例如當前各個省市乃至區(qū)，都推出了相應(yīng)的政務(wù)云服務(wù)，在整合政務(wù)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(wù)，這類政府云服務(wù)對于數(shù)據(jù)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(shù)的企業(yè)、政府熱線、售后系統(tǒng)，全都逐漸轉(zhuǎn)向了智能化的云服務(wù)，與過去需要大量人工相比，如今只需用戶自己選擇相應(yīng)內(nèi)容，諸如續(xù)費、故障報修、提出意見等環(huán)節(jié)，也只需用戶添個表，此后依托于云計算的統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一分撥、協(xié)同處置等環(huán)節(jié)，大大提升了服務(wù)效率。
這些種類繁多的云服務(wù)，共同構(gòu)建了居民生活便捷版圖，也因此形成了龐大的數(shù)據(jù)儲存、輸送、算力需求，有了超多“數(shù)據(jù)”及強強“算力”，那更需要關(guān)注“運力”。這也是“東數(shù)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(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，都有著最嚴格的低時延網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)傳輸則不一樣，用戶在東部地區(qū)有算力需求，這一需求通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿鞑糠?wù)器上，服務(wù)器算完再反饋給用戶，這是一個雙向過程，此時產(chǎn)生的“時延”問題對于某些行業(yè)而言就將有著巨大的影響。
像在金融行業(yè)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(nèi)，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(guān)鍵。而金融實時交易現(xiàn)已成為金融企業(yè)的基本業(yè)務(wù)需求，以時延為基礎(chǔ)的安全和可靠則是生存和發(fā)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(diào)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(yè)可以選擇東數(shù)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(shù)西算”的大前提。
時延問題或是“東數(shù)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(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另一個端所需要的時間。它包括了發(fā)送時延，傳播時延，處理時延，排隊時延。簡單說時延既是網(wǎng)絡(luò)一端傳送到另一端需要的時間。
當然，如此明顯的問題，在發(fā)布“東數(shù)西算”戰(zhàn)略時，有關(guān)部門及相關(guān)單位肯定也有考慮到，說好的“東數(shù)西算”，然而在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏8大國家算力樞紐節(jié)點中，卻有著“不和諧”的“京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)”三個節(jié)點的身影，其初衷之一就是在于節(jié)省“運力”，解決時延。
東部樞紐的存在就是為了對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)延遲請求過高的業(yè)務(wù)，例如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、金融證券、聰慧城市等代表的創(chuàng)新性應(yīng)用。這些應(yīng)用既是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要方向，也是能夠預(yù)見的經(jīng)濟增長動力，并且有著不可低估的帶動效應(yīng)。很長一段時間內(nèi)，這些高價值應(yīng)用仍將集中在東部。
有公開統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年國內(nèi)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化規(guī)模為31.7萬億元，在數(shù)字經(jīng)濟中的占比為80.9%，其中創(chuàng)新性應(yīng)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(shù)據(jù)中心的作用在短期內(nèi)無法被替代。
如關(guān)注網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的自媒體人小棗君認為，西部數(shù)據(jù)中心向東部輸送算力，時延問題因地理關(guān)系不可避免，因此西部數(shù)據(jù)中心，更多會承接后臺加工、離線分析、冷數(shù)據(jù)存儲備份等對時延不敏感的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
所謂冷數(shù)據(jù)是指訪問頻率低的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲具有從熱到冷的變化特征。絕大多數(shù)數(shù)據(jù)，將在產(chǎn)生后的6個月，變成“冷數(shù)據(jù)”。冷數(shù)據(jù)占整個數(shù)據(jù)總量的80%，對存儲資源的占用比例很高。而智能駕駛、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、遠程醫(yī)療、災(zāi)害預(yù)警等對時延非常敏感的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，一定會在所在地或距離所在地最近的數(shù)據(jù)中心完成。
但真的如此嗎？短期而言，這是必然結(jié)果。然而“東數(shù)西算”戰(zhàn)略的最終目是促進東西部數(shù)據(jù)流通、平衡東西部產(chǎn)業(yè)，再來看此前提到的各類對于時延具備高要求的產(chǎn)業(yè)無一都將成為未來的支柱性產(chǎn)業(yè)，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(shù)，又或者“元宇宙”概念的應(yīng)用落地，“西算”的可能幾乎為0，如此一來關(guān)于促進西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的初衷便不可能形成，與其說是“東數(shù)西算”更貼切的說法應(yīng)該是“東數(shù)西存”，顯然這又與“東數(shù)西算”戰(zhàn)略不相符。
說到底，“做不到”與“不去做”存在本質(zhì)差別，現(xiàn)在做不到并不代表以后做不到，所以，降低數(shù)據(jù)傳輸時延依舊是重中之重。
根據(jù)2021年5月《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》的指導(dǎo)性意見，數(shù)據(jù)中心端到端單向網(wǎng)絡(luò)時延原則上在20毫秒以內(nèi)；車聯(lián)網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)無人機、智慧電力、智能工廠、智能安防等實時性要求高的業(yè)務(wù)需求，時延原則上在10毫秒以內(nèi)。
而當前國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)傳輸涉及很多環(huán)節(jié)，所需時間肯定大于6.7毫秒。
此前，有機構(gòu)編制并發(fā)布了《我國典型地區(qū)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)性能分析報告》，《報告》選取了三家數(shù)據(jù)中心運營商，對同一運營商不同城市節(jié)點的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)情況和不同運營商的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)情況分別進行測試。實測證明,數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)時延及質(zhì)量受區(qū)域及距離影響較大，一線城市周邊網(wǎng)絡(luò)質(zhì)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(nèi)；西南地區(qū)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(shù)西算”就只是“東數(shù)西存”，均衡東西部的資源，加速相關(guān)產(chǎn)業(yè)有序向西部轉(zhuǎn)移的大目標永遠都無法實現(xiàn)。
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(yè)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(shù)智森林”為主題展示了其最新的產(chǎn)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(wǎng)”。
所謂全光網(wǎng)絡(luò)，指的是網(wǎng)絡(luò)傳輸和交換過程全部通過光纖實現(xiàn)，因為不必在其中實現(xiàn)電光和光電轉(zhuǎn)換，因此能大大提高網(wǎng)速。數(shù)據(jù)顯示，全光網(wǎng)寬帶的帶寬可以達到50到100Mbps。
對于“東數(shù)西算”而言，全光網(wǎng)除了實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心之間的超低時延傳輸，還能與數(shù)據(jù)中心形成“綠色互補”，如全光交叉OXC技術(shù)相比傳統(tǒng)的ROADM可以節(jié)省90%的機房空間，降低60%的設(shè)備功耗。
在此前，“2022中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”系列活動的“全光城市研討會”上，華為光傳送領(lǐng)域副總裁馮國杰就指出“算力光網(wǎng)將構(gòu)筑算力經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的信息大動脈。”而當前，華為正持續(xù)與全球運營商攜手并進，打造“五個一”全光目標網(wǎng)。
此外，包括中興等國內(nèi)通信玩家，也都在積極布局全光網(wǎng)絡(luò)，推出了端到端全光傳送網(wǎng)解決方案，今年年初憑借LightPON方案、FTTR方案、PoF方案、全能光網(wǎng)關(guān)榮獲Lightwave頒發(fā)的四項創(chuàng)新大獎。
除了傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)升級，傳輸技術(shù)的升級也是降低時延的額重要一環(huán)，去年華為就曾宣布，他們聯(lián)合歐洲領(lǐng)先運營商成功實現(xiàn)了首個單波速率1.66TB/s的DWDM現(xiàn)網(wǎng)測試。這次測試采用了目前世界最先進的互聯(lián)技術(shù)，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(lǐng)域的又一次重大突破。
當然包括三大網(wǎng)絡(luò)運營商也在積極投入“東數(shù)西算”戰(zhàn)略，解決時延亦是他們的主攻方向，如中國聯(lián)通明確新戰(zhàn)略全面承接國家“東數(shù)西算”工程，制定了《建設(shè)新型數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施行動計劃》和《算網(wǎng)融合發(fā)展行動計劃》重點圍繞大計算、大聯(lián)接等主責(zé)主業(yè)，構(gòu)建云網(wǎng)一體、安全可信、專屬定制、多云協(xié)同的“聯(lián)通云”， 打造低時延新型算力網(wǎng)絡(luò)。
另外運營商們也在不斷推進“網(wǎng)絡(luò)骨干直連”，互聯(lián)網(wǎng)骨干直聯(lián)點是國內(nèi)不同電信運營商網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的連接點，可以降低跨區(qū)域間的流量繞轉(zhuǎn)，實現(xiàn)流量就地交換。由三大電信運營商統(tǒng)籌，目前已建設(shè)完成17個直聯(lián)點，在呼和浩特開通直聯(lián)點后，內(nèi)蒙古區(qū)內(nèi)網(wǎng)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(wǎng)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(shù)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(nèi)通信玩家的協(xié)力推動下，必將實現(xiàn)算力資源有序向西轉(zhuǎn)移，解決東西部算力供需失衡，真正構(gòu)建出“東部有數(shù)、西部有算”的大藍圖。
*本文圖片均來源于網(wǎng)絡(luò)
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