何謂“東數(shù)西算”?
我們可以先從大家耳熟能詳?shù)?ldquo;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(shè)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)奖狈剑顾M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)轿鞑浚l(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(chǔ)設(shè)施資源緊張,難以滿足當?shù)匦枨蟆?/p>
與之相對應(yīng)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(luò),把東部的數(shù)據(jù)運輸?shù)轿鞑看鎯Α⒂嬎悖軌驑O大改善東中西部數(shù)字新型基礎(chǔ)設(shè)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(lǐng)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(luò)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(yīng)。
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(wù)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(guān)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(wù)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(shè)數(shù)據(jù)中心的時候,需要關(guān)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(yīng)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(guān)注“運力”,解決數(shù)據(jù)“從東部運送到西部”的問題。
《福布斯》預(yù)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。”2015 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(wù)類應(yīng)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(luò)。
對于金融交易、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域,對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)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)轿鞑浚枰獜姶蟆踩⒖煽康倪\力網(wǎng)絡(luò)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(yīng)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(yīng)性非常強,具有耐酸、耐堿的特性。而網(wǎng)絡(luò)層面,可配合自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)技術(shù),光纜發(fā)生故障時,業(yè)務(wù)可自動快速恢復(fù),支持最高可達 99.999% 的安全,大幅提升網(wǎng)絡(luò)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。基于端到端的全光網(wǎng),數(shù)據(jù)一跳直達,可以提供確定性的低時延保障。“東部 - 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(lǐng)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(luò)基礎(chǔ)。
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(shè) ——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(luò)建設(shè);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(luò),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(shè)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(luò),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(shè)了 70 余張 OTN 品質(zhì)專線網(wǎng)絡(luò)。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(shè)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(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。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。