“东数西算”正式启动，枢纽网络如何建设？

李莹莹

华为数据中心网络专家

近日，国家发展改革委、网信办、工信部、国家能源局四部门联合印发《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》（以下简称《实施方案》），提出布局全国一体化算力网络国家枢纽节点，开展“东数西算”示范工程，实现数据中心绿色高质量发展。《实施方案》的发布，是对2020年底发改委发布的《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》中一体化大数据中心顶层设计的细化与解读，是对《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中“建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群”规划的落地与推进。至此，全国一盘棋、算力跨区域调度的一体化大数据中心蓝图愈加清晰。

“东数西算”正式启动，国家枢纽是关键节点

近年来，随着国家数字经济的加速，我国东西部算力设施布局不平衡不充分的问题愈加凸显。东部地区应用需求大、创新能力强，但土地水电等配套资源紧张，西部地区气候适宜能源丰富，但数字产业层次上有较大上升空间。“东数西算”工程可有效优化算力和应用的空间布局，有助于形成数据自由流通、按需配置、有效共享的全国性要素市场，构建以数据为纽带的东西区域协调发展新格局。

国家枢纽是“东数西算”工程的关键节点。枢纽一词具有强烈的核心和联接属性，指重要的地点或事物关键之处，以及事物相互联系的中心环节。在《实施方案》中，国家规划在东部的京津冀、长三角、粤港澳大湾区，以及中西部的成渝、贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等地布局建设国家枢纽节点。一方面，枢纽节点构建数据中心算力集群，通过网络联接超大规模计算存储资源，发挥集约化和规模化优势，保证算力的充分供给；另一方面，建设数据中心集群之间、以及集群和主要城市之间的算力传输网络，近端满足高频实时交互型业务需求，远端满足离线分析存储备份等非实时算力需求。在全国一体化大数据中心规划中，网络贯穿了算力的生产、传输和消费的全流程，是国家枢纽节点建设的关键。

枢纽节点集约化建设，网络助力大算力低能耗

《实施方案》提出，国家枢纽节点建设要遵循绿色集约原则，引导超大型、大型数据中心集聚发展，降低数据中心能耗，提升能源利用效率。我国数据中心产业高速发展，近五年年均增速超过30%，在用机架数达到400万架。作为传统用电大户，数据中心的年度用电量连续八年增速超过12%，当前已达到社会用电量的2%。集约化规模化建设可带动算力体量增长和单位能耗的改进，大型数据中心（机架规模3000~10000）、超大型数据中心（机架规模大于10000）PUE普遍低于全国平均水平。

在集约化建设的原则之下，数据中心服务器规模快速扩张，管理节点可达到百万量级。网络作为联接计算存储资源的大动脉，对于提升算力降低能耗具有重要意义。一方面，降低网络能耗可带动整体能耗的改善（以PUE为1.3的数据中心为例，网络能耗占比约为12%）。另一方面，提升网络能力可显著降低单位算力能耗。根据开放数据中心委员会(ODCC) 2019年测试数据，在同等服务器规模下，网络实现无损可大幅提升算力水平，任务完成时间可降低30%，即单位算力能耗下降30%。在大算力需求持续高涨的情况下，网络设备节能与无损技术的应用将带来巨大的社会价值。

超融合数据中心网络方案，算力网络黑科技

基于十余年数据中心网络研发与商用经验积累，华为推出超融合数据中心网络CloudFabric 3.0方案，核心部件包括CloudEngine数据中心交换机与iMaster NCE网络智能管控系统 ，具备高性能、低能耗、易运维三大优点：

• 规模不变，算力翻番：基于无损全以太网架构，实现通用计算、高性能计算、存储等多类资源的0丢包互联。与传统FC存储网络相比，存储性能可提升87%；与传统以太网相比，同等服务器规模下可实现算力翻番。

• 绿色环保，低碳节能：华为CloudEngine交换机采用十余种节能专利，通过提升产品能效、降低噪声污染、践行绿色制造，率先通过国家CEC生态产品认证，能耗低于业界22%。

• 智能部署，故障自愈：将软件定义网络能力率先推进到L3自动驾驶网络层级，满足超大型数据中心自动化管理诉求。网络可以自动理解用户意图，实现业务的秒级发放；实时监测网络状态，实现1分钟故障感知，3分钟定位，5分钟修复。

2016年，中央领导提出“建设一体化大数据中心”的指导思想；如今，一体化算力网络的概念已经深入人心，网络如何支撑算力的持续化和绿色化供给上升为国家课题。随着“东数西算”工程的正式启动，我国数据基础设施格局将迎来新一轮的优化与完善。高质量发展号角已吹响，华为愿与客户、合作伙伴携手打造国家枢纽节点建设的优秀实践，为加速数字经济建设做出积极的贡献。

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