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在網(wǎng)計(jì)算技術(shù)的核心是將部分計(jì)算任務(wù)從主機(jī)側(cè)遷移至網(wǎng)絡(luò)側(cè)，在交換機(jī)、路由器、智能網(wǎng)卡、DPU處理卡等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完成計(jì)算加速，從而提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量，降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，減小總體能耗。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要完成分組的高速轉(zhuǎn)發(fā)，將計(jì)算任務(wù)和計(jì)算結(jié)果在計(jì)算節(jié)點(diǎn)間高速傳輸。在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，大規(guī)模分布式計(jì)算和存儲的需求日漸強(qiáng)烈，網(wǎng)絡(luò)傳輸日漸成為數(shù)據(jù)中心中分布式集群規(guī)模增大和能效提升的瓶頸。近年來，基于RDMA（remote direct memory access）協(xié)議的方案實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的大帶寬、低時(shí)延和無損，使得存儲和計(jì)算資源池化，一定程度解決了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)钠款i。在此基礎(chǔ)上，具有較強(qiáng)算力的新型異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如可編程交換機(jī)、智能網(wǎng)卡和DPU處理卡等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以協(xié)同完成諸如分布式機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)果聚合等輕量級計(jì)算任務(wù)，從而降低數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)流量。另一方面，由于計(jì)算任務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中完成，不必再送往端側(cè)進(jìn)行處理，可以降低計(jì)算任務(wù)和計(jì)算結(jié)果的傳輸跳數(shù)，大幅降低整體任務(wù)處理時(shí)延。

3  算力網(wǎng)絡(luò)部署方案 

算力網(wǎng)絡(luò)的部署應(yīng)用需要一個(gè)分階段演進(jìn)和更新迭代的周期，初期可以通過集中式方案進(jìn)行算力網(wǎng)絡(luò)的概念驗(yàn)證，并適時(shí)在小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)場景引入分布式方案，實(shí)現(xiàn)集中式與分布式協(xié)同部署方案。待分布式算力路由協(xié)議成熟穩(wěn)定的中后期階段，實(shí)現(xiàn)分布式方案的規(guī)模部署。

3.1  集中式算力網(wǎng)絡(luò)部署方案

在算力網(wǎng)絡(luò)的集中式部署方案中，算網(wǎng)編排管理中心基于算力和網(wǎng)絡(luò)的全局資源視圖，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)部署狀況，選擇管理面和控制面實(shí)現(xiàn)算力網(wǎng)絡(luò)協(xié)同調(diào)度。算力網(wǎng)絡(luò)集中式部署方案如圖5所示，網(wǎng)絡(luò)管理向算力編排器通告網(wǎng)絡(luò)信息，由算網(wǎng)編排調(diào)度中心進(jìn)行統(tǒng)一的算網(wǎng)協(xié)同調(diào)度，生成調(diào)度策略，發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)控制器，進(jìn)一步生成路徑轉(zhuǎn)發(fā)表。需要網(wǎng)絡(luò)控制器收集網(wǎng)絡(luò)信息，將網(wǎng)絡(luò)信息上報(bào)至算網(wǎng)編排器，同時(shí)接收來自算網(wǎng)編排器的網(wǎng)絡(luò)編排策略，算網(wǎng)編排器負(fù)責(zé)收集算力信息，接收來自控制器的網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行算網(wǎng)聯(lián)合編排，同時(shí)支持將編排策略下發(fā)至控制器，算網(wǎng)編排器負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)調(diào)度。算力編排器通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺向算網(wǎng)控制器進(jìn)行算力信息通告，算力編排器向網(wǎng)絡(luò)控制器算力信息通告，由網(wǎng)絡(luò)控制器進(jìn)行統(tǒng)一的算網(wǎng)協(xié)同調(diào)度，生成調(diào)度策略，進(jìn)一步路徑轉(zhuǎn)發(fā)表。 

圖5  算力網(wǎng)絡(luò)集中式部署方案

3.2  集中式與分布式協(xié)同部署方案 

集中式和分布式協(xié)同的算力網(wǎng)絡(luò)部署方案如圖6所示，算網(wǎng)管理編排層維護(hù)全局靜態(tài)算力和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅲ?nbsp;算力資源和網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)時(shí)狀態(tài)信息由算力路由層節(jié)點(diǎn)維護(hù)，在算力路由節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)協(xié)同調(diào)度。 

圖6  集中和分布式協(xié)同的算力網(wǎng)絡(luò)部署方案