日前舉辦的第三屆中國IPv6創(chuàng)新發(fā)展大會上，中國工程院院士鄔賀銓在演講中提出了一個新的概念——新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)。
何為新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)？目前還沒有非常明確的定義，但和新質(zhì)生產(chǎn)力有著脫不開的關(guān)系。
傳統(tǒng)生產(chǎn)力往往通過線性的擴張實現(xiàn)經(jīng)濟增長，新質(zhì)生產(chǎn)力追求的則是通過技術(shù)和模式創(chuàng)新，推動經(jīng)濟的跨越式發(fā)展。以跳躍式技術(shù)演進著稱的人工智能技術(shù)，被認為是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的主陣地。
而貫穿算力生產(chǎn)、傳輸和應(yīng)用全流程的網(wǎng)絡(luò)，在AI時代扮演了關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)底座的角色。特別是在AI已經(jīng)成為經(jīng)濟增長的基礎(chǔ)性力量，千行萬業(yè)都在發(fā)生深刻變化的背景下，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要同步創(chuàng)新升級，以滿足日益增長的智能化業(yè)務(wù)需求。
由此引發(fā)的一個話題是：新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)“新”在哪里，要解決哪些問題，都有哪些應(yīng)用場景？
01 不只是新名詞，而是時代需求
正如外界所熟知的，互聯(lián)網(wǎng)誕生于上世紀60年代末，距今已經(jīng)有55年的歷史，核心基礎(chǔ)就是大名鼎鼎的IP協(xié)議，演進出了IPv4、IPv6、IPv6+等多個版本，早已像空氣和水一樣成為生活中不可或缺的一部分。
既然互聯(lián)網(wǎng)并不是什么新技術(shù)，而且有著比較清晰的演變路線，鄔賀銓院士為何要提出“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”這個新名詞呢？因為在大模型主導(dǎo)的智能化浪潮下，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)無法滿足新的需求，甚至已經(jīng)在某種程度上成了AI發(fā)展和應(yīng)用的瓶頸。
直接的例子就是大模型訓(xùn)練。
目前主流大模型的參數(shù)量已經(jīng)達到萬億，訓(xùn)練的數(shù)據(jù)量從幾TB增長到了幾十TB，對算力的需求也從千卡擴大到了萬卡。為了滿足龐大的算力缺口，國內(nèi)在建的智算中心已經(jīng)有上百個，通過算力網(wǎng)絡(luò)將各個智算中心連接起來，以滿足持續(xù)增長的算力需求，業(yè)已成為行業(yè)內(nèi)外的共識，網(wǎng)絡(luò)層面的種種不足也因此被暴露了出來。
比如網(wǎng)絡(luò)吞吐效率的下降。以外界熱議的50萬卡集群為例，僅僅是網(wǎng)絡(luò)拓撲由二層變成了三層，路徑數(shù)就從450萬陡增至300億。倘若不在算法和協(xié)議上的創(chuàng)新，傳統(tǒng)哈希算法在三層網(wǎng)絡(luò)調(diào)度情況下，整網(wǎng)的有效吞吐率將從50%下降到20%，極大影響算力效率。
再比如網(wǎng)絡(luò)運力和丟包現(xiàn)象。目前智算業(yè)務(wù)90%的流量為“大象流”，即每條流達到10個G乃至以上。但傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由于負載均衡問題，只能發(fā)揮25%的網(wǎng)絡(luò)實際運力，會造成50%的算力資源閑置；且傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在跨域協(xié)同訓(xùn)練時，丟包的敏感度比平時提升了百倍，0.1%的丟包就會導(dǎo)致訓(xùn)練效率降低50%，導(dǎo)致算力資源的浪費。
以及愈演愈烈的網(wǎng)絡(luò)安全告警。進入智能化時代，攻擊和防御的對抗也在不斷升級。AI被黑客用于攻擊后，每年新增1億以上新的病毒變種，而且10秒鐘就能夠發(fā)起組織大量的僵尸阻擊，發(fā)起T級別以上的DDOS攻擊。面對每天10萬次以上的安全告警，人工處理的方式已經(jīng)疲于應(yīng)對，90%以上的告警由于人工的限制，無法及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。
同樣被網(wǎng)絡(luò)制約的還有消費端。
無論是生成式AI催生出的AI Agent需求，視頻會議、元宇宙、云游戲等新業(yè)態(tài)，還是自動駕駛、智能制造等業(yè)務(wù)，很多體驗需要保障時延在20毫秒以內(nèi)。就像“忽冷忽熱”的XR，每一次有新產(chǎn)品出現(xiàn)時，都會吸引不少用戶的興趣，可時延超過20毫秒就會出現(xiàn)眩暈，一次次因為網(wǎng)絡(luò)“澆滅”了消費熱情。
上述提到的，僅僅是智能化轉(zhuǎn)型中遇到的冰山一角。只有網(wǎng)絡(luò)吞吐率低、可靠性差、安全隱患多、時延高等問題被徹底解決，才會讓生產(chǎn)力有新的飛躍。正如鄔賀銓院士在演講中所強調(diào)的：“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)的提出是對接時代需求的深刻回應(yīng)，不僅是對IPv6的進一步升級，還是面對智能時代的全面創(chuàng)新。”
02 不是未來時，而是現(xiàn)在進行時
未來的技術(shù)無法解決眼下的問題，所以在“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”的技術(shù)方向上，鄔賀銓院士的初衷并非是顛覆現(xiàn)有的技術(shù)，理性地呼吁大家在現(xiàn)有IPv6的方向上持續(xù)創(chuàng)新，賦予新的能力和內(nèi)涵，探索新的創(chuàng)新空間。
也就是說，“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”并不是一種未來時，而是根植新質(zhì)生產(chǎn)力需求、解決當下網(wǎng)絡(luò)痛點的現(xiàn)在進行時。
其中比較鮮明的技術(shù)方向就是IPv6+。只是當前IPv6+的重心是網(wǎng)絡(luò)感知業(yè)務(wù)、優(yōu)化信道、適應(yīng)運營商的業(yè)務(wù)需求，尚未完全賦能于實體產(chǎn)業(yè)。這或許是鄔賀銓院士提出“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”的另一重原因，呼吁業(yè)界回歸互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新，在網(wǎng)絡(luò)層做更大的文章。
比較樂觀的是，國內(nèi)的中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電均已大規(guī)模部署IPv6+相關(guān)技術(shù)。截止到2024年5月底，我國IPv6活躍用戶數(shù)已達7.94億，政府、金融、能源、交通、教育、醫(yī)療、制造等多個行業(yè)和企業(yè)已經(jīng)規(guī)?；渴鹆薎Pv6+網(wǎng)絡(luò)。期間遇到了許多舊技術(shù)解決不了的問題，正嘗試用新技術(shù)和新思路去解決。
針對智算中心算力利用率低的問題，中國移動提出了“以網(wǎng)強算”的思路，基于全調(diào)度以太網(wǎng)技術(shù)方案構(gòu)建新型智算中心網(wǎng)絡(luò)：在高帶寬方面，提出將800GE作為智算中心組網(wǎng)的重要代際節(jié)點；在高性能方面，創(chuàng)新了以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)機制，實現(xiàn)了高精度負載均衡、網(wǎng)絡(luò)層原生無損及低延遲……預(yù)計在萬卡集群上，可以提高25%的算力性能。
針對跨域協(xié)同訓(xùn)練的傳輸問題，中國移動、中國電信和中國聯(lián)通均提出了“廣域高吞吐”相關(guān)技術(shù)，基于協(xié)議層的創(chuàng)新，將窗口的觸發(fā)機制、新型的傳輸協(xié)議、擁塞算法等進行組合，并先后完成了技術(shù)的驗證。以中國移動為例，將貴州天眼采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖本┯嬎?，中間跨越2200公里的距離，依然能夠?qū)崿F(xiàn)6.2Gbps的穩(wěn)定傳輸。
針對產(chǎn)業(yè)端和消費端普遍關(guān)心的時延問題，中國移動和中國聯(lián)動正在攻關(guān)算力路由。由于計算時延和網(wǎng)絡(luò)時延同量級，僅在網(wǎng)絡(luò)層優(yōu)化，很難將時延控制在20毫秒以內(nèi)。算力路由的方案是將算力的因子引入路由中，改變過去只以距離向量來計算，而是加入算力因子、多維信息進行路由聯(lián)合優(yōu)化，通過算網(wǎng)融合進一步優(yōu)化時延。
可以看到，除了自身網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)發(fā)展需求，三大運營商均已聚焦產(chǎn)業(yè)趨勢，攻克核心技術(shù)。不只是運營商，參與其中的還有設(shè)備商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、應(yīng)用提供商、終端制造商等等。
一個不應(yīng)被忽略的信息是，就在第三屆中國IPv6創(chuàng)新發(fā)展大會的“IPv6+”創(chuàng)新發(fā)展分論壇上，中國信息通信研究院、中國電信研究院、中國移動研究院、中國聯(lián)通研究院、華為、國家信息中心、中國石油、國網(wǎng)信通、中國科學(xué)院等聯(lián)合啟動了“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展計劃”，將深入挖掘技術(shù)需求、探索技術(shù)方向、推動技術(shù)標準。
言外之意，圍繞新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新和探索，產(chǎn)業(yè)界正在合力驅(qū)動，不斷為新質(zhì)生產(chǎn)力注入新動能。
03 新路標已定，創(chuàng)新正照進現(xiàn)實
按照技術(shù)創(chuàng)新的一般規(guī)律，大多始于需求驅(qū)動，然后在價值被驗證后逐步規(guī)?；瘧?yīng)用。沿循這樣的軌跡，當“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”成為網(wǎng)絡(luò)演進的新路標，各種創(chuàng)新將如繁花綻放，改變每一個人的生活方式。
至少就現(xiàn)階段來看，“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”的技術(shù)創(chuàng)新和落地部署正在有條不紊的進行，價值也已經(jīng)在一些場景被驗證。
作為首家推進IPv6+和SRv6試點部署的大型國有銀行，中國銀行將“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”的部署和創(chuàng)新提升到了金融科技戰(zhàn)略高度，建立了一個靈活、高效、智能的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過動態(tài)算路、動態(tài)感知、多重防御等手段，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源帶寬的動態(tài)優(yōu)化配置，并確保了時延、敏感業(yè)務(wù)的高效運行。
同為“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展研究計劃”參與方的國家電網(wǎng)，2021年就建成了以IPv6為架構(gòu)的業(yè)務(wù)承載網(wǎng)，將SRv6、SDN等新技術(shù)應(yīng)用到電力數(shù)據(jù)網(wǎng)中。對內(nèi)實現(xiàn)了國家電網(wǎng)3D數(shù)據(jù)中心和27家省市數(shù)據(jù)中心的高速互聯(lián)；對外重構(gòu)了CDN加速網(wǎng)絡(luò)及智能DNS系統(tǒng)，降低了用戶訪問的路徑和時延。
像中國銀行、國家電網(wǎng)一樣的企業(yè)還有很多，他們走在數(shù)智化轉(zhuǎn)型的最前沿，最早認識到了新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)的價值。
倘若將智能化比作一臺汽車的話，算力、算法和數(shù)據(jù)構(gòu)成了汽車的引擎，網(wǎng)絡(luò)就是它的動力傳輸系統(tǒng)，如果動力傳輸系統(tǒng)太落后，即使是再強勁的引擎，汽車也跑不快。
理解了這一點，就不難讀懂中國銀行、國家電網(wǎng)等企業(yè)搶先布局的原因，同時也提供了一個窺探新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的窗口。借用中國信通院技術(shù)與標準研究所副所長曹薊光的觀點，新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景主要有兩個：
第一，實現(xiàn)高質(zhì)量的算力和數(shù)據(jù)。新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)將打破網(wǎng)絡(luò)吞吐率、運力、丟包率等瓶頸，一些碎片化的算力將化零為整，極大地提升算力的利用率，降低算力成本，加快智能制造、機器人、自動駕駛等新業(yè)態(tài)的普及。
第二，高性能連接新的網(wǎng)絡(luò)實體。從以前的聯(lián)人、聯(lián)物，到聯(lián)接更多的數(shù)字人和智能體。可以想象，一個人可能有多個智能體在云端為他服務(wù)，安排他的衣食住行并控制預(yù)算，全方位提升生活與工作的效率和舒適度。
由此再來理解“新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)”的價值，既是新質(zhì)生產(chǎn)力，也在適配不同行業(yè)的業(yè)務(wù)承載需求，支撐各行各業(yè)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型。一張高速、高效、靈活、智能的網(wǎng)絡(luò)，和大模型、芯片、大數(shù)據(jù)等“根技術(shù)”一樣，是人們進入智能化時代不可或缺的基石，煥發(fā)創(chuàng)新活力是必由之路。
04 寫在最后
互聯(lián)網(wǎng)誕生至今的55年里，核心技術(shù)沒有發(fā)生太大的變化，現(xiàn)在已然到了和AI結(jié)合向新質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)演進的關(guān)鍵節(jié)點。
既是機遇，也是挑戰(zhàn)。需要產(chǎn)業(yè)上下游在設(shè)備、協(xié)議、管控、安全等多維度持續(xù)協(xié)同創(chuàng)新，滿足更多的業(yè)務(wù)訴求，挖掘更多的應(yīng)用場景，以技術(shù)為橋梁，開啟智能化時代的網(wǎng)絡(luò)新篇章。
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