西部將建國家算力樞紐節(jié)點，“東數(shù)西算”怎么運？
[導讀]日前，2021中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會在貴州貴陽隆重召開。在開幕式上，全國一體化算力網(wǎng)絡國家樞紐節(jié)點建設正式啟動，這讓“東數(shù)西算”再次成為熱點。發(fā)改委等四部門也聯(lián)合發(fā)布《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》（以下簡稱《方案》），大力推進實施“東數(shù)西算”工程，推動大型...
日前，2021中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會在貴州貴陽隆重召開。在開幕式上，全國一體化算力網(wǎng)絡國家樞紐節(jié)點建設正式啟動，這讓“東數(shù)西算”再次成為熱點。發(fā)改委等四部門也聯(lián)合發(fā)布《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》（以下簡稱《方案》），大力推進實施“東數(shù)西算”工程，推動大型數(shù)據(jù)中心向可再生能源豐富，氣候、地質(zhì)等條件適宜的區(qū)域布局，以實現(xiàn)“東數(shù)西算”。這對于推動中國數(shù)字經(jīng)濟和西部地區(qū)發(fā)展，意義重大。
何謂“東數(shù)西算”？
我們可以先從大家耳熟能詳?shù)?/span>“南水北調(diào)”、“西電東輸”這些國家戰(zhàn)略性工程來了解。所謂“南水北調(diào)”，就是建設一張“四橫三縱”為主體的高品質(zhì)“水網(wǎng)”，實現(xiàn)中國水資源南北調(diào)配，將南方充足的水資源運輸?shù)奖狈?，使水盡其用，地盡其利。而“西電東輸”，就是借用水力發(fā)電潛力巨大的西部地區(qū)，通過一張高品質(zhì)的“電網(wǎng)”，實現(xiàn)西部發(fā)電供給東部企業(yè)和居民使用，有效緩解華東、華中地區(qū)的用電壓力。
“東數(shù)西算”也是類似的思路，就是將東部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)運輸?shù)轿鞑?，發(fā)揮西部數(shù)據(jù)中心的算力，支撐企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及社會民生。
眾所周知，我國東部地區(qū)有許多做大數(shù)據(jù)、人工智能的高信息化企業(yè)。像政府“一網(wǎng)通辦”、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的云計算，每天都會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。但東部地區(qū)的算力基礎設施資源緊張，難以滿足當?shù)匦枨蟆?/span>
與之相對應的是，西部地區(qū)有能源、有土地，算力資源豐富。通過構(gòu)建類似于“南水北調(diào)”、“西電東輸”的網(wǎng)絡，把東部的數(shù)據(jù)運輸?shù)轿鞑看鎯?、計算，能夠極大改善東中西部數(shù)字新型基礎設施不平衡的布局。
數(shù)據(jù)中心既是個‘比特'企業(yè)，又是個‘瓦特'企業(yè)，既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的‘優(yōu)等生'，又是能耗領域的“差等生”。
一個超大型數(shù)據(jù)中心，每年耗電量近億千瓦時。在東部一線城市，由于能耗指標緊張、電力成本高，大規(guī)模發(fā)展數(shù)據(jù)中心的難度很大，充滿了局限性。而一些西部地區(qū)，可再生能源豐富，氣候適宜，但存在網(wǎng)絡帶寬小、跨省數(shù)據(jù)傳輸費用高等瓶頸，無法有效承接來自東部的需求。
近年來，“東數(shù)西算”在產(chǎn)業(yè)層面已有實踐。三大運營商、華為、互聯(lián)網(wǎng)廠商等，在貴州、甘肅等西部地區(qū)布局了大量的數(shù)據(jù)中心。在全國首個大數(shù)據(jù)綜合試驗區(qū)貴州，運營及在建的數(shù)據(jù)中心已達23個，形成了行業(yè)集聚效應。
一期建筑面積約48萬平方米的貴安新區(qū)華為云數(shù)據(jù)中心項目，是貴州貴安新區(qū)重點打造的12個大型數(shù)據(jù)中心之一。項目建成后，將成為華為全球管理數(shù)據(jù)存儲中心，可安裝存儲服務器約40萬臺。平均每年還將有1萬人左右進入園區(qū)，進行全景化實戰(zhàn)培訓、實習等。
“東數(shù)西算”如何構(gòu)筑？
首先，“東數(shù)西算”要關注“算”。
對于貴州、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等可再生能源豐富、氣候適宜、數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展?jié)摿^大的節(jié)點，可以重點提升算力服務品質(zhì)和利用效率，積極承接全國范圍內(nèi)的后臺加工、離線分析、存儲備份等算力需求，打造面向全國的算力保障基地。
國家發(fā)展改革委創(chuàng)新和高技術(shù)發(fā)展司司長沈竹林表示，在建設數(shù)據(jù)中心的時候，需要關注這幾個方面：一是引導有序布局，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心有序發(fā)展。二是促進綠色節(jié)能，助力實現(xiàn)碳達峰、碳中和。三是推進迭代應用，提升大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新能力。四是體現(xiàn)高效利用，提高算力資源利用效率。
其次，“東數(shù)西算”有了超強“算力”，更要關注“運力”，解決數(shù)據(jù) “從東部運送到西部”的問題。
《福布斯》預測：“未來十年內(nèi)，數(shù)據(jù)將持續(xù)增長，不斷突破界限、推動創(chuàng)新和利潤增長?！?015年以來，我國數(shù)據(jù)增量年均增速超過30%。隨著全社會數(shù)據(jù)總量的爆發(fā)式增長，中國已經(jīng)成為全球數(shù)據(jù)資源大國。數(shù)據(jù)的超大“體量”，需要更大規(guī)模、更高效的數(shù)據(jù)中心提供算力。
數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)據(jù)包含很多機密數(shù)據(jù)。譬如，政務類應用數(shù)據(jù)，包含很多人民群眾的社保、居住地等信息；銀行數(shù)據(jù)，包含儲戶個人賬戶和存儲信息；醫(yī)療數(shù)據(jù)，包含患者的診療信息等信息。這些數(shù)據(jù)，全部需要高安全的網(wǎng)絡。
對于金融交易、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領域，對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的時延要求極高。千行百業(yè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息從東部運輸?shù)轿鞑浚枰獜姶?、安全、可靠的運力網(wǎng)絡來保駕護航。
“東數(shù)西算”的運力網(wǎng)如何構(gòu)筑？
既然提到數(shù)據(jù)“運力”，這就不得不提到全光網(wǎng)。
利用光進行信息傳輸?shù)姆绞剑梢哉f歷史悠久。1966年，華人高錕提出了光纖傳輸理論。1976年，光纖技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展，使得光纖損耗已減小至0.47dB/km，推動了光傳送技術(shù)的蓬勃發(fā)展，廣泛應用于數(shù)據(jù)傳輸。
為何選擇光來傳輸？
第一，光傳輸安全性最高，抗干擾能力最強。
光纖只傳光，不導電，不受電磁場的作用，因此光纖對電磁干擾、工業(yè)干擾有很強的抵御能力。也正是這個原因，使得光纖中傳輸?shù)男盘柌灰妆桓`聽，因而保密性強。光傳輸采用是L0和L1層提供以波長λ和子通道ODUk為代表的剛性“硬”管道，具有天然硬隔離的屬性，是安全性最高的信息傳輸技術(shù)。
第二，光傳輸可靠性高。
光纖本身的材料是石英(SiO2)，外包裝材料一般為特種工程塑料，都具有極高的耐腐蝕性，因而對環(huán)境的適應性非常強，具有耐酸、耐堿的特性。而網(wǎng)絡層面，可配合自動交換光網(wǎng)絡（ASON）技術(shù)，光纜發(fā)生故障時，業(yè)務可自動快速恢復，支持最高可達99.999%的安全，大幅提升網(wǎng)絡韌性。
第三，光纖傳輸容量大，傳輸距離長。
密集波分(WDM)技術(shù)早已成熟，且還在不斷挖掘光纖的傳輸潛力。當下，單纖傳輸?shù)淖畲笕萘恳堰_到200G x 120波（24Tbps），后續(xù)可持續(xù)升級演進到48T乃至88T。同時，商用光纖的衰減已達0.19dB/km以下，可以實現(xiàn)數(shù)千公里的超長傳輸。
第四，穩(wěn)定的超低時延。
光是目前傳輸最快的技術(shù)，在光纖中可以達到每秒20多萬公里?；诙说蕉说娜饩W(wǎng)，數(shù)據(jù)一跳直達，可以提供確定性的低時延保障?！皷|部-西部”之間的傳輸時延，可達毫秒級。
東數(shù)西算，全光網(wǎng)虛位以待
中國在全光網(wǎng)的發(fā)展，一直走在世界前列，并持續(xù)引領著光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
全光網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)歷兩個產(chǎn)業(yè)代際：以全光纖網(wǎng)為特征的全光網(wǎng)1.0時代，以全光自動調(diào)度為特征的全光網(wǎng)2.0時代。伴隨國內(nèi)三大運營商相繼開啟ROADM/OXC、200G/400G、光網(wǎng)自動化管控系統(tǒng)的商用部署，標志著中國已經(jīng)全面邁入全光網(wǎng)2.0時代，為“東數(shù)西算”打下了堅實的網(wǎng)絡基礎。
從2018年開始，中國三大運營商相繼開啟了OTN政企網(wǎng)的大規(guī)模建設——2018年底，中國移動率先啟動了全球最大規(guī)模的OTN品質(zhì)專線網(wǎng)絡建設；中國電信也推出了“FIRST”品牌的品質(zhì)專線產(chǎn)品，通過打造覆蓋全國的端到端全光網(wǎng)絡，提升其高品質(zhì)專線的競爭力；中國聯(lián)通則基于其OTN“金融精品網(wǎng)”的創(chuàng)新實踐，將之進一步延伸到千行百業(yè)，構(gòu)建了面向不同行業(yè)市場的精品專線產(chǎn)品。
在集團完成國干層面政企專網(wǎng)的建設之后，各省開始有所動作，以此來打造一張E2E（端到端）的扁平化OTN網(wǎng)絡，從而為企業(yè)同時提供高品質(zhì)的本地專線和跨省專線。
從2019年初，全國各省公司已陸續(xù)啟動省內(nèi)的政企精品網(wǎng)，截止目前建設了70余張OTN品質(zhì)專線網(wǎng)絡。譬如上文提到的全國首個大數(shù)據(jù)綜合試驗區(qū)-貴州，三大運營商紛紛建設全光網(wǎng)。貴州移動在2021年5月17日正式宣布“極速之光”系列云網(wǎng)產(chǎn)品正式全線商用，貴州聯(lián)通也發(fā)布了Smart OTN智網(wǎng)專線。
三大運營商一直致力于為中國的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展、為政企的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供堅實的通信基礎網(wǎng)絡。通過近2年來打造的70多張高品質(zhì)全光網(wǎng)，運營商們已然構(gòu)建了一條“東數(shù)西算”的大動脈，通過“超高安全、超低時延、超高可靠、超大帶寬、超長距離、靈活可調(diào)”的高品質(zhì)聯(lián)接，快速高效地將“東數(shù)”運送到“西算”，充分釋放“西算”的超強算力。
（全文完）
何謂“東數(shù)西算”？
我們可以先從大家耳熟能詳?shù)?/span>“南水北調(diào)”、“西電東輸”這些國家戰(zhàn)略性工程來了解。所謂“南水北調(diào)”，就是建設一張“四橫三縱”為主體的高品質(zhì)“水網(wǎng)”，實現(xiàn)中國水資源南北調(diào)配，將南方充足的水資源運輸?shù)奖狈?，使水盡其用，地盡其利。而“西電東輸”，就是借用水力發(fā)電潛力巨大的西部地區(qū)，通過一張高品質(zhì)的“電網(wǎng)”，實現(xiàn)西部發(fā)電供給東部企業(yè)和居民使用，有效緩解華東、華中地區(qū)的用電壓力。
“東數(shù)西算”也是類似的思路，就是將東部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)運輸?shù)轿鞑?，發(fā)揮西部數(shù)據(jù)中心的算力，支撐企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及社會民生。
眾所周知，我國東部地區(qū)有許多做大數(shù)據(jù)、人工智能的高信息化企業(yè)。像政府“一網(wǎng)通辦”、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的云計算，每天都會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。但東部地區(qū)的算力基礎設施資源緊張，難以滿足當?shù)匦枨蟆?/span>
與之相對應的是，西部地區(qū)有能源、有土地，算力資源豐富。通過構(gòu)建類似于“南水北調(diào)”、“西電東輸”的網(wǎng)絡，把東部的數(shù)據(jù)運輸?shù)轿鞑看鎯?、計算，能夠極大改善東中西部數(shù)字新型基礎設施不平衡的布局。
數(shù)據(jù)中心既是個‘比特'企業(yè)，又是個‘瓦特'企業(yè)，既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的‘優(yōu)等生'，又是能耗領域的“差等生”。
一個超大型數(shù)據(jù)中心，每年耗電量近億千瓦時。在東部一線城市，由于能耗指標緊張、電力成本高，大規(guī)模發(fā)展數(shù)據(jù)中心的難度很大，充滿了局限性。而一些西部地區(qū)，可再生能源豐富，氣候適宜，但存在網(wǎng)絡帶寬小、跨省數(shù)據(jù)傳輸費用高等瓶頸，無法有效承接來自東部的需求。
近年來，“東數(shù)西算”在產(chǎn)業(yè)層面已有實踐。三大運營商、華為、互聯(lián)網(wǎng)廠商等，在貴州、甘肅等西部地區(qū)布局了大量的數(shù)據(jù)中心。在全國首個大數(shù)據(jù)綜合試驗區(qū)貴州，運營及在建的數(shù)據(jù)中心已達23個，形成了行業(yè)集聚效應。
一期建筑面積約48萬平方米的貴安新區(qū)華為云數(shù)據(jù)中心項目，是貴州貴安新區(qū)重點打造的12個大型數(shù)據(jù)中心之一。項目建成后，將成為華為全球管理數(shù)據(jù)存儲中心，可安裝存儲服務器約40萬臺。平均每年還將有1萬人左右進入園區(qū)，進行全景化實戰(zhàn)培訓、實習等。
“東數(shù)西算”如何構(gòu)筑？
首先，“東數(shù)西算”要關注“算”。
對于貴州、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等可再生能源豐富、氣候適宜、數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展?jié)摿^大的節(jié)點，可以重點提升算力服務品質(zhì)和利用效率，積極承接全國范圍內(nèi)的后臺加工、離線分析、存儲備份等算力需求，打造面向全國的算力保障基地。
國家發(fā)展改革委創(chuàng)新和高技術(shù)發(fā)展司司長沈竹林表示，在建設數(shù)據(jù)中心的時候，需要關注這幾個方面：一是引導有序布局，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心有序發(fā)展。二是促進綠色節(jié)能，助力實現(xiàn)碳達峰、碳中和。三是推進迭代應用，提升大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新能力。四是體現(xiàn)高效利用，提高算力資源利用效率。
其次，“東數(shù)西算”有了超強“算力”，更要關注“運力”，解決數(shù)據(jù) “從東部運送到西部”的問題。
《福布斯》預測：“未來十年內(nèi)，數(shù)據(jù)將持續(xù)增長，不斷突破界限、推動創(chuàng)新和利潤增長?！?015年以來，我國數(shù)據(jù)增量年均增速超過30%。隨著全社會數(shù)據(jù)總量的爆發(fā)式增長，中國已經(jīng)成為全球數(shù)據(jù)資源大國。數(shù)據(jù)的超大“體量”，需要更大規(guī)模、更高效的數(shù)據(jù)中心提供算力。
數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)據(jù)包含很多機密數(shù)據(jù)。譬如，政務類應用數(shù)據(jù)，包含很多人民群眾的社保、居住地等信息；銀行數(shù)據(jù)，包含儲戶個人賬戶和存儲信息；醫(yī)療數(shù)據(jù)，包含患者的診療信息等信息。這些數(shù)據(jù)，全部需要高安全的網(wǎng)絡。
對于金融交易、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領域，對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的時延要求極高。千行百業(yè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息從東部運輸?shù)轿鞑浚枰獜姶?、安全、可靠的運力網(wǎng)絡來保駕護航。
“東數(shù)西算”的運力網(wǎng)如何構(gòu)筑？
既然提到數(shù)據(jù)“運力”，這就不得不提到全光網(wǎng)。
利用光進行信息傳輸?shù)姆绞剑梢哉f歷史悠久。1966年，華人高錕提出了光纖傳輸理論。1976年，光纖技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展，使得光纖損耗已減小至0.47dB/km，推動了光傳送技術(shù)的蓬勃發(fā)展，廣泛應用于數(shù)據(jù)傳輸。
為何選擇光來傳輸？
第一，光傳輸安全性最高，抗干擾能力最強。
光纖只傳光，不導電，不受電磁場的作用，因此光纖對電磁干擾、工業(yè)干擾有很強的抵御能力。也正是這個原因，使得光纖中傳輸?shù)男盘柌灰妆桓`聽，因而保密性強。光傳輸采用是L0和L1層提供以波長λ和子通道ODUk為代表的剛性“硬”管道，具有天然硬隔離的屬性，是安全性最高的信息傳輸技術(shù)。
第二，光傳輸可靠性高。
光纖本身的材料是石英(SiO2)，外包裝材料一般為特種工程塑料，都具有極高的耐腐蝕性，因而對環(huán)境的適應性非常強，具有耐酸、耐堿的特性。而網(wǎng)絡層面，可配合自動交換光網(wǎng)絡（ASON）技術(shù)，光纜發(fā)生故障時，業(yè)務可自動快速恢復，支持最高可達99.999%的安全，大幅提升網(wǎng)絡韌性。
第三，光纖傳輸容量大，傳輸距離長。
密集波分(WDM)技術(shù)早已成熟，且還在不斷挖掘光纖的傳輸潛力。當下，單纖傳輸?shù)淖畲笕萘恳堰_到200G x 120波（24Tbps），后續(xù)可持續(xù)升級演進到48T乃至88T。同時，商用光纖的衰減已達0.19dB/km以下，可以實現(xiàn)數(shù)千公里的超長傳輸。
第四，穩(wěn)定的超低時延。
光是目前傳輸最快的技術(shù)，在光纖中可以達到每秒20多萬公里?；诙说蕉说娜饩W(wǎng)，數(shù)據(jù)一跳直達，可以提供確定性的低時延保障?！皷|部-西部”之間的傳輸時延，可達毫秒級。
東數(shù)西算，全光網(wǎng)虛位以待
中國在全光網(wǎng)的發(fā)展，一直走在世界前列，并持續(xù)引領著光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
全光網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)歷兩個產(chǎn)業(yè)代際：以全光纖網(wǎng)為特征的全光網(wǎng)1.0時代，以全光自動調(diào)度為特征的全光網(wǎng)2.0時代。伴隨國內(nèi)三大運營商相繼開啟ROADM/OXC、200G/400G、光網(wǎng)自動化管控系統(tǒng)的商用部署，標志著中國已經(jīng)全面邁入全光網(wǎng)2.0時代，為“東數(shù)西算”打下了堅實的網(wǎng)絡基礎。
從2018年開始，中國三大運營商相繼開啟了OTN政企網(wǎng)的大規(guī)模建設——2018年底，中國移動率先啟動了全球最大規(guī)模的OTN品質(zhì)專線網(wǎng)絡建設；中國電信也推出了“FIRST”品牌的品質(zhì)專線產(chǎn)品，通過打造覆蓋全國的端到端全光網(wǎng)絡，提升其高品質(zhì)專線的競爭力；中國聯(lián)通則基于其OTN“金融精品網(wǎng)”的創(chuàng)新實踐，將之進一步延伸到千行百業(yè)，構(gòu)建了面向不同行業(yè)市場的精品專線產(chǎn)品。
在集團完成國干層面政企專網(wǎng)的建設之后，各省開始有所動作，以此來打造一張E2E（端到端）的扁平化OTN網(wǎng)絡，從而為企業(yè)同時提供高品質(zhì)的本地專線和跨省專線。
從2019年初，全國各省公司已陸續(xù)啟動省內(nèi)的政企精品網(wǎng)，截止目前建設了70余張OTN品質(zhì)專線網(wǎng)絡。譬如上文提到的全國首個大數(shù)據(jù)綜合試驗區(qū)-貴州，三大運營商紛紛建設全光網(wǎng)。貴州移動在2021年5月17日正式宣布“極速之光”系列云網(wǎng)產(chǎn)品正式全線商用，貴州聯(lián)通也發(fā)布了Smart OTN智網(wǎng)專線。
三大運營商一直致力于為中國的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展、為政企的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供堅實的通信基礎網(wǎng)絡。通過近2年來打造的70多張高品質(zhì)全光網(wǎng)，運營商們已然構(gòu)建了一條“東數(shù)西算”的大動脈，通過“超高安全、超低時延、超高可靠、超大帶寬、超長距離、靈活可調(diào)”的高品質(zhì)聯(lián)接，快速高效地將“東數(shù)”運送到“西算”，充分釋放“西算”的超強算力。
（全文完）
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