邊緣計(jì)算與算力網(wǎng)絡(luò)專題導(dǎo)讀

趙慧玲

工信部通信科技委專職常委、信息通信網(wǎng)絡(luò)專家組組長(zhǎng)，中國(guó)通信學(xué)會(huì)理事，中國(guó)通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)委員會(huì)主任委員，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)能力技術(shù)工作委員會(huì)主席，中國(guó)電信科技委常委，SDN、NFV、AI產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟技術(shù)委員會(huì)副主任，網(wǎng)絡(luò)5.0產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟技術(shù)委員會(huì)副主任；長(zhǎng)期從事電信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)工作；曾獲多個(gè)國(guó)家及省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)；發(fā)表技術(shù)文章百余篇，出版技術(shù)專著12部。

5G移動(dòng)邊緣計(jì)算（MEC）的快速部署，邊緣計(jì)算、人工智能（AI）等技術(shù)的迅速發(fā)展，以及虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、云游戲等新型業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)，都需要大量的算力資源。通過(guò)無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)連接，將多級(jí)算力資源進(jìn)行整合，能夠?qū)崿F(xiàn)云、邊、網(wǎng)和端的高效協(xié)同，提高算力資源利用效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)服務(wù)靈活動(dòng)態(tài)部署和用戶體驗(yàn)的一致性。多樣性算力是云網(wǎng)融合的必然要求，也是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化多樣性的關(guān)鍵一環(huán)。在中國(guó)大力推動(dòng)算力資源服務(wù)化的背景下，算力網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。什么是算力網(wǎng)絡(luò)？算力網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展如何？其關(guān)鍵技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程如何？針對(duì)這些問(wèn)題，本期專題的論文將從不同角度論述算力網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展及相關(guān)成果，期望能對(duì)讀者有所幫助。

《邊緣計(jì)算與算力網(wǎng)絡(luò)綜述》一文對(duì)目前最熱門的兩項(xiàng)技術(shù)——邊緣計(jì)算與算力網(wǎng)絡(luò)的定義和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等做了綜合性介紹，并特別給出了通信領(lǐng)域邊緣計(jì)算和算力網(wǎng)絡(luò)的全球標(biāo)準(zhǔn)制定情況及最新進(jìn)展。文章指出近期邊緣計(jì)算和算力網(wǎng)絡(luò)面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)，讓讀者對(duì)其發(fā)展及研究進(jìn)展有了宏觀的認(rèn)識(shí)。邊緣計(jì)算是5G時(shí)代的一項(xiàng)重要技術(shù)，它不僅滿足了新興業(yè)務(wù)的低時(shí)延內(nèi)在需求，還給現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了新需求及挑戰(zhàn)，并催生了算力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。作為5G/ B5G時(shí)代信息通信技術(shù)（ICT）融合的兩項(xiàng)重要技術(shù)，邊緣計(jì)算和算力網(wǎng)絡(luò)將成為驅(qū)動(dòng)各行各業(yè)變革的重要技術(shù)途徑。

《算力感知網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)》一文提出了算力感知網(wǎng)絡(luò)的概念，即網(wǎng)絡(luò)可感知應(yīng)用、算力和用戶需求等多維資源，并協(xié)同調(diào)度算力資源和網(wǎng)絡(luò)資源，使應(yīng)用能夠按需、實(shí)時(shí)調(diào)用相關(guān)的計(jì)算資源，實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算與云計(jì)算的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，以提供最優(yōu)的用戶體驗(yàn)及計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)資源利用率。文章指出了算力網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，包括算力度量和建模 、算力路由和算力管理等，并論述了這些技術(shù)的研究進(jìn)展。此外，文章還介紹了算力感知網(wǎng)絡(luò)的部署案例，并給出了相關(guān)技術(shù)的試驗(yàn)結(jié)果。

《算力網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)一體化服務(wù)的探索與實(shí)踐》一文介紹了算力網(wǎng)絡(luò)的最新探索與實(shí)踐。文章從算力資源的定義及特點(diǎn)出發(fā)，分析并指出一體化算力資源服務(wù)的需求?；诖诵枨?，文章提出了算力網(wǎng)絡(luò)交易平臺(tái)的基本架構(gòu)，并對(duì)資源交易視圖生成模型及交易系統(tǒng)功能模塊進(jìn)行了詳細(xì)闡述，最后結(jié)合基于AI的游戲場(chǎng)景，對(duì)交易平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。算力網(wǎng)絡(luò)交易平臺(tái)是算力網(wǎng)絡(luò)助力“新基建”、推動(dòng)算力資源一體化服務(wù)的關(guān)鍵組成部分，它可以把融合的多維資源智能化、可視化地提供給用戶，并形成統(tǒng)一的資源供給機(jī)制，以滿足各類新興業(yè)務(wù)的多樣化算力需求。

《基于可編程網(wǎng)絡(luò)的算力調(diào)度機(jī)制研究》一文介紹了可編程網(wǎng)絡(luò)的概念和技術(shù)架構(gòu)，提出了基于可編程網(wǎng)絡(luò)的算力調(diào)度機(jī)制和技術(shù)方案。該技術(shù)基于云原生來(lái)實(shí)現(xiàn)算力網(wǎng)絡(luò)的融合調(diào)度，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況進(jìn)行算力調(diào)度，也可以基于算力調(diào)度需求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)適配和可編程。該技術(shù)為實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)融合進(jìn)行了有益的技術(shù)探索。

《基于SRv6的算力網(wǎng)絡(luò)資源和服務(wù)編排調(diào)度》一文介紹了基于SRv6的算力傳送及調(diào)度的研究思路及進(jìn)展。文章指出，算網(wǎng)一體的編排和路由是算力網(wǎng)絡(luò)的核心特征之一。該文分別論述了算力網(wǎng)絡(luò)的控制面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)面技術(shù)，對(duì)算力網(wǎng)絡(luò)新型路由協(xié)議的技術(shù)功能進(jìn)行了分析，并提出了一種基于聚合原則的分級(jí)分層路由表機(jī)制，在算力網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度方面進(jìn)行了有價(jià)值的研究和探索。

《算力網(wǎng)絡(luò)：以網(wǎng)絡(luò)為中心的融合資源供給》一文梳理了網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型的發(fā)展歷程及網(wǎng)絡(luò)功能的變遷，介紹了算力網(wǎng)絡(luò)的需求背景及以網(wǎng)絡(luò)為中心的核心特征，闡述了算力網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)供給模式，指出算力基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)形態(tài)、算力平臺(tái)服務(wù)形態(tài)和算力軟件服務(wù)形態(tài)是算力網(wǎng)絡(luò)的三層服務(wù)形態(tài)，并對(duì)算力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)研究進(jìn)行了全面展望。

《多層次算力網(wǎng)絡(luò)集中式不可分割任務(wù)調(diào)度算法》一文提出了一種多層次算力網(wǎng)絡(luò)模型和計(jì)算卸載系統(tǒng)，定義了一個(gè)由時(shí)延、能耗組成的加權(quán)代價(jià)函數(shù)，建模了一個(gè)任務(wù)調(diào)度問(wèn)題，并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。相關(guān)數(shù)值仿真結(jié)果表明，算力網(wǎng)絡(luò)可以有效解決單層網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的算力小或時(shí)延大的問(wèn)題。

算力網(wǎng)絡(luò)目前還處于研究階段，還需要進(jìn)行深入的技術(shù)探索和實(shí)踐。本期論文匯聚了各位作者現(xiàn)階段的研究思路及成果，希望能給讀者帶來(lái)有益的收獲與參考。在此，對(duì)各位作者的積極支持和辛勤工作表示衷心的感謝！

趙慧玲

2021年5月20日