工业互联网发展已十年,形成以网络、平台和安全为核心的技术体系,进入技术应用部署沉淀期。算力网络作为网络和计算融合的新方向,为工业互联网提供新型融合基础设施支撑。本报告探索算力网络与工业结合及应用方向,对工业生产及管理工作有指导作用。
算力网络发展背景与趋势
数字经济和产业数字化转型需要优质网络连接和强力算力,工业互联网作为CT、OT和IT的结合,是产业数字化转型支撑。新基建和“东数西算”工程对网络和计算基础设施提出更高要求,算力网络体现融合诉求和对“东数西算”的升级。
算力网络随5G、边缘计算技术融合和分布式部署发展而来,是国内首创技术。5G NFV技术开创网络和计算基础设施融合路径,边缘计算有降低时延等优势。算力网络促进多样化算力节点协同,实现用户服务一致性,助力“双碳”目标。
算力网络是以算为中心、网为根基,多领域深度融合的新型信息基础设施,目标是实现“算力泛在、算网共生、智能编排、一体服务”,让算力成为社会级服务。
算力网络发展现状与应用场景
算力网络成为产业界热点,运营商等加入研究,确立发展路线和架构体系,在核心技术方向取得成果,推进标准化制定和试点工作。国内外组织开展算网融合工作,ITU、IETF等有相关标准和研究组。
其应用场景包括Cloud VR视频业务,通过云边端算力协同和网络保障,满足沉浸式体验需求;V2X车联网,协同多维度通信场景,分发应用到不同算力,形成驾驶策略;绿色低碳,算网一体深度协同优化,提升资源利用率,降低能耗。
工业互联网与算力网络协同发展
工业互联网网络分为工厂内网和外网,计算基础设施包括中心云等。算力网络包括网络和算力基础设施,目标是实现算网一体,基础设施深度融合,业务分解至分布式节点,资源一体化编排管理。
工业互联网与算力网络相互促进,工业互联网促进算力网络在垂直行业应用,算力网络激发工业互联网新动力。
算力网络在工业互联网的应用场景与部署方式
应用场景包括工业内网异构算力调度,编排管理边缘云等节点,高效实现边缘智能场景任务;工业外网多算力节点协同调度,满足跨工厂远程控制等场景需求。
部署方式结合工业SDN、IPv6等技术,集中式通过增强控制器感知算力和网络状态,选择服务节点和路径;分布式利用IPv6协议采集和通告算力节点信息,实现算力感知和路由。
算力网络在工业互联网应用的关键技术
包括算力度量,统一抽象描述算力需求和资源,形成算网能力模板;算网感知,实时感知用户、网络和算力资源信息;算网调度,实现算网一体化调度;在网计算,计算任务迁移至网络内部;算网确定性,提供端到端确定性服务;算网数字孪生,构建虚实交互网络系统;算力标识,统一标识算力和网络资源。
愿景与展望
在工业互联网中,算力网络统一纳管和灵活调度网络与算力资源,实现同级计算节点调度,确保任务处理和服务一致性,促进区域性自治系统发展。
算力网络是国内首创技术,目标构建新一代融合基础设施,已成为产业界热点。与工业互联网结合满足新型工业应用需求,目前处于起步阶段,需产业界上下游联合推进技术突破。
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