今日和文档君一起学习技术名词:算力路由。
Q、什么是算力路由?
算力路由是面向新型网络架构的创新路由技术,其核心在于将计算资源状态纳入路由决策体系。通过实时感知网络节点的计算能力(如CPU、GPU负载),动态选择最优路径进行任务分发,从而突破传统路由仅以带宽或时延为唯一考量的局限。该技术常用于分布式计算、边缘计算和云计算场景,能有效提升异构计算资源的利用率。
如果说传统路由像地图APP,为人们旅游出行时提供道路信息,算力路由则更像是资深五星级导游,会根据人们的喜好(所需的算力类型)和各景点的实时人数(算力资源占用率)来安排我们的旅游路线和行程,避免景区人从众的情况,让游玩更顺畅更尽兴。
Q、 为什么需要算力路由?
传统网络架构中,计算资源与通信网络长期处于割裂状态:云端作为"超级工厂"处理数据,网络则扮演"快递小哥"角色。但随着物联网、人工智能、工业互联网等技术的爆发式增长,云-边-端的泛在分布,计算与网络的融合更加紧密,传统“计算与网络分离”的架构逐渐暴露出效率瓶颈。
1. 算力调度失衡
传统路由仅关注网络状态,比如基于路况(网络拓扑和链路状态,如带宽、延迟)进行决策,却忽视节点实际计算能力,导致云服务与网络服务的SLA(服务等级协议)难以兼顾,易造成任务处理延迟增加或者资源浪费。
2. 边缘计算性能反转
在自动驾驶等场景中,低延迟需求要求"近端高算力",但边缘节点物理资源有限,附近服务器可能因突发流量(如自动驾驶数据洪流)过载,使得距离近≠响应快。
3. 算力孤岛效应
当前算力资源(如数据中心、边缘节点)分布不均,像散落的“岛屿”,传统网络无法智能调度,导致跨区域算力资源难以形成协同效应。
Q、 算力路由是如何工作的?
算力路由通过引入算力因子(如CPU/GPU负载、内存余量),动态选择最优计算资源(如边缘服务器、云端或本地GPU集群)的节点,按需匹配最佳路径,就像给网络装上“智慧大脑”。
具体来说,在现有网络基础上引入算网调度器和算力路由网关。算网调度器接收来自网络及CDN平台的网络资源动态信息及算力资源动态信息,基于当前的网络资源情况和算力资源情况完成策略调度,并将算力路由调度策略下发给算力网关设备;算力路由网关基于算力路由策略动态选择算力路由出口网关,连接到当前网络和算力资源下最优的CDN节点,实现从信息收集、策略调度、策略执行的闭环,达成资源利用率均衡、资源利用率提升等目标。
动态选路:不仅看路况,还实时监控“工厂”产能(CPU/GPU负载);
全局调度:让数据自动奔向“最闲+最快”的节点,打破“孤岛”;
边-云协同:像“分布式仓库”,紧急任务就近处理,大任务分发中心云。
Q、 算力路由有哪些优势?
算力路由技术优势四重突破:
一、轻量级服务标识,算力服务的“电子身份证”
服务标识作为算力服务的唯一ID,就像用二维码给算力服务发了张出入端-网-云的"电子身份证",网络控制层扮演"公安局"角色:统一管理所有算力服务的"身份证"(服务ID)和特权等级(SLA),数据层面则如"扫码枪":快速识别、精准投递(标识封装、寻址和转发)每个数据包。现有网络只需升级"扫码功能"(非侵入式改造),即可低成本、高效的实现跨端、网、云(算网一体)的"一码通";
二、层次化路由,大物流分拣系统
引入多级算力路由架构:
一级路由(入口网关):相当于"省级分拣中心",决定包裹归属城市(资源池),并按快递类型选择运输策略(Policy);
二级路由(出口网关):相当于"区级配送站",掌握每个小区的详细地址(云资源池内的服务实例信息),完成最后一公里精准投递。
该架构使远程节点无需存储完整地址表,路由表规模缩减50%以上,避免因地址变更导致反复重算,有效解决路由震荡问题,保证现有技术的兼容性。
三、算力与网络同量纲:算力翻译官
将CPU/GPU负载等算力状态转化为标准网络度量(如带宽、时延),就像统一了度量衡,把CPU/GPU状态"翻译"成网络可识别的语言,复用现有网络协议和路由计算方法。现有路由设备可直接识别算力参数,无需额外改造即可支持算网协同。
四、混合式架构,智能交通管理系统
构建跨域多级混合式SDN算网计算架构,就像一座智慧城市的交通指挥中心:
集中式架构:好比跨城际高速和应急车道,由指挥中心(集中式策略)统一调控,适合跨域服务/高优先级业务;
分布式架构:好比社区小路,让本地信号灯(分布式策略)自主管理,适合区域内普通业务。
该架构实现算力资源的弹性调度,既保障关键业务畅通,又确保普通业务高效运转,让算力资源像城市道路一样物尽其用。
Q、算力路由有哪些应用场景?
算力路由通过"算网融合"实现资源协同,具备两大核心优势:
1. 实时响应与低时延保障
将计算资源下沉至网络边缘(如5G MEC),通过缩短数据传输距离实现毫秒级响应。典型应用包括:
自动驾驶:实时处理传感器数据,毫秒级切换至空闲边缘节点,显著提升行车安全性
工业控制:实现机器人精准操控,避免因边缘节点过载导致的生产线停机
云游戏:通过边缘渲染降低延迟,保障游戏画面流畅性
2. 资源动态优化配置
基于业务需求智能调度算力与带宽,实现资源高效利用:
跨节点协同:当本地边缘云GPU不足时,自动路由至远程资源池,保障AR/VR/云游戏的画质与帧率
智能负载均衡:动态分配带宽资源,在视频直播等突发场景中避免卡顿,提升用户留存率
成本优化:通过资源池化降低硬件冗余,实现按需付费的IT服务模式
Q、算力路由业界应用进展?
算力路由技术发展三阶段里程碑:
2023年:中国移动在IETF主导成立算力路由(CATS)工作组并担任主席,完成需求、场景及架构标准的立项工作,奠定技术发展基础。
2024年:2月底,在世界移动通信大会期间中移发布了全球首台算力路由器,并启动了江苏、河南、浙江等5省的算力路由中试,不断加快算力路由技术推广应用步伐。8月,江苏节点开通标志着算力路由中试网络进入规模验证阶段。中兴通信完成无锡、苏州、徐州三地边缘云网CDN业务试点,验证跨域算力调度能力,标志着算力路由中试网络已经进入规模验证。
2025年:在第九届未来网络发展大会上,中国移动联合中兴发布了AI推理及视联网应用样板,拓展算力路由场景边界,推动产业化进程。
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