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社会进入工业时代后，水力和电力无疑是最重要的生产力。“南水北调”、“西电东送”等一系列重大工程的实施，有力地促进了中国经济社会的快速发展。随着数字经济的蓬勃发展和智能世界的咆哮，数据成为新的生产手段，计算能力成为新的生产力。另一个重大战略项目“算东算西”也紧随其后。
近日，国家发展改革委、*网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发《国家综合大数据中心协同创新体系计算枢纽实施方案》(以下简称《方案》)，明确提出布局国家计算网国家计算枢纽节点，启动实施“东算西算”工程，建设国家计算网络体系。
毫无疑问，这是继水网、电网之后，激活新数据元素，推动数字经济高质量发展的重要举措，意义重大而深远。随着《方案》的出台，外界越来越关注“东算西算”怎么算、hub节点怎么建、澎湃的计算能力怎么运、数据安全怎么防、行业各板块怎么做事等问题。下面就来了解一下节目的重点和技术发展。
“东数西数”怎么算？通过国家集成的“计算网络”分配计算能力
简单来说，“从东部到西部计算数据”就是把中国东部的数据送到西部的数据中心进行计算。其实施背景是数字经济在中国的深入发展，许多数据中心正在规划和建设中。但东部一线城市数据中心趋于饱和，而中西部部分地区利用率较低，存在供需失衡、无序发展等问题。
同时，一些聚集了大量互联网科技企业的东部地区，对计算能力的需求很大，但能耗指标紧张，电力成本高，大规模扩容发展数据中心有一定难度和局限性。而一些西部地区可再生能源丰富，适合建设大型数据中心。但存在网络带宽小、跨省数据传输成本高等瓶颈，无法有效满足来自东部的需求。
为此，方案提出在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、贵州、内蒙古、甘肃、宁夏建设国家计算力网络枢纽节点，引导数据中心以适当的距离向西部资源富集区和一线城市周边集聚，实现数据中心布局与网络、电力、能耗、计算力、数据的协调有序发展，以国家综合计算力网络(计算网络)配置计算力，这在全国尚属首创。
枢纽怎么建？密集的计算能力和绿色的数据中心是基础。
建设全国一体化计算网络，首先要布局建设一些重要的枢纽节点——像铁路建设中的枢纽站——以更大的吞吐量提升跨区域计算调度水平。针对枢纽节点建设，规划明确数据中心集群发展，引导数据中心集约化、规模化、绿色化发展。
一方面，《方案》要求引导超大规模数据中心集聚发展，建设数据中心集群，通过网络连接超大规模计算和存储资源，发挥集约化、规模化优势，保障计算能力充分供给。另一方面，规划要求以数据中心集群布局为抓手，加强绿色数据中心建设，强化节能降耗要求。加大基础设施资源整合和调度力度，推动老旧基础设施改造升级。
集约化、大规模的集群建设可以提高大数据处理效率，达到资源有效利用的目的。然而，随着数据中心服务器的快速扩张，管理节点数量激增(甚至达到百万量级)。在这种情况下，为了同时实现大计算能力和绿色环保，在计算、存储等模块单位能耗因技术瓶颈而受限的情况下，数据中心网络作为连接枢纽的重要性进一步凸显。
开放数据中心委员会(ODCC)的测试数据表明，提高网络能力可以显著降低单位计算能力的能耗。在相同的服务器规模下，无损网络可以大大提高计算能力水平，任务完成时间可以减少30%，即单位计算能力的能耗可以减少30%。同时，降低网络能耗可以提高整体能耗。以PUE为1.3的数据中心为例，网络能耗约占12%。控制网络连接快速增加带来的能耗增加，可以大大降低数据中心的整体能耗，提高计算能力与能耗的比值。
数据中心网络如何提高“能量”，降低“消耗”？近年来，在IT架构云化、全闪存存储、计算单元PCIe移除、IPv6大规模部署等变革的推动下，数据中心网络正在向全以太网演进。统一网络打破了以往存储、计算、应用网络各自独立的局面，带来了高性能、低能耗、易运维的超融合数据中心网络，用新型以太网释放了新的计算能力。
节点之间的计算能力是如何传输的？超宽和智能广域网是关键。
顾名思义，国家综合计算网络中的国家枢纽节点是计算网络的骨干连接点。这些骨干节点的数据中心集群通过网络创新构建了大计算力和环保的基础后，节点间传输海量数据和计算力的通道也需要高质量网络的支持。这一阶段的重任落在了万的肩上。
《方案》指出，数据中心高度依赖网络。中国的通信网络主要围绕人口聚集程度来建设，网络节点一般集中在北上广等一线城市。要尽快改变以网络为中心的发展模式，围绕数据中心重构网络格局。集群之间，建立高速数据中心直连网络，支持大规模计算调度，为全国各行业提供计算服务。这就对广域网提出了两个主流要求:超宽和智能化。
超宽很好理解。由于骨干节点之间要传输的数据量巨大，只有节点之间的网络连接带宽足够宽，才能为数据传输和计算能力反馈提供足够的容量。这意味着，例如，一个端到端的400-GE宽带网络将变得有必要在节点之间和节点与城市地区之间提供超宽的网络承载。
智力有多重含义。一方面，行业的数字化业务需求多样，枢纽节点之间的连接也需要有相应的灵活性，以便根据不同的业务需求提供不同区域之间的连接。另一方面，在不同地区数字化发展水平不均衡的情况下，枢纽节点要能够协调所有计算枢纽的业务负载，避免负载不均衡。同时，国家综合调度必然要求能够实时感知枢纽节点的资源状态，可视化网络状态和流量流向，进行智能运维。
如何防范数据安全？从单点防护向集成安全转变是必然的。
计算能力的全国一体化，必然加速数据的流动和交换，给数据安全带来新的挑战。《方案》对此特别关注，特别强调加强基础网络、数据中心、云平台、数据和应用的综合安全，加强个人隐私等敏感信息的保护，提高大数据的安全性和可靠性，确保基础设施和数据的安全。
这意味着，随着成千上万的企业走向云，数据在云中产生和流通，传统的安全保护已经失效。综合安全需要从防火墙提供的单点防护，转变为端到端、网络、云到应用的安全协同和立体防护，让“东西清点”重大工程建设可以无后顾之忧。
这个行业是如何运作的？基础技术突破和产业协同创新缺一不可。
值得注意的是，四部门联合发文提出建设国家计算网络体系的顶层安排，不仅针对当前国家数据中心建设中存在的供需不平衡、发展无序、互联互通困难等问题，也是对未来数字经济深入发展、智能世界咆哮所带来的数据爆炸、能耗飙升等挑战的布局。因此，尤其需要关注面向未来的基础技术突破和产业协同创新。
根据华为董事、战略研究院院长徐文伟的预测，在2021华为全球分析师大会上，连接数量将达到1000亿，宽带速度将达到每人10Gbps，计算能力需求将增加100倍，存储容量需要提高100倍，可再生能源的使用将超过50%...这说明能源和信息都需要跨越式的创新来支撑数字经济的深化发展，走向智能世界。
《方案》还特别强调了自主创新。明确以应用研究带动基础研究，加强大数据关键软硬件产品的RD支撑和规模化应用推广，尽快突破关键核心技术，提升大数据全产业链自主创新能力。可喜的是，行业各界都在积极努力，并取得了显著成效。其中，华为与三大运营商等积极部署和研发的智能云网解决方案取得重大突破，可为“东算西算”工程实施提供全面的新型网络能力支撑。
例如，在数据中心网络场景中，超融合数据中心网络大放异彩。华为基于无损全以太网架构的CloudFabric 3.0解决方案，可以实现通用计算、高性能计算、存储等资源的零丢包互联，释放100%的数据中心计算能力，同时将能耗降低至低于行业22%，充分满足hub节点数据中心集群建设对大计算能力和环境保护的诉求。
另一个例子是广域网场景。华为智能云网可以通过端到端的网络自动化实现分钟级部署。它可以轻松地用一张网络按需连接多个数据中心，实现网络路由和数据中心的灵活选择，从而实现计算能力和网络的一体化调度，不断提高计算能力资源的利用率，保证高质量的业务体验。
例如，在安全保护场景中，集成安全已经成为广泛的共识。华为智能云网基于业界领先的全网态势感知和自动处置平台，构建立体云网安全架构，引入智能安全大脑，实现“云网安全一体化”安全防御，不仅可以大幅提升威胁检测率，还可以将威胁闭环时间从24小时缩短至几分钟，最大限度减少安全损失。
另一个值得特别关注的创新是网络切片带来的确定性体验。例如，华为智能云网在超宽网络的基础上，借助网络切片技术，将一个物理网络划分为多个逻辑网络。各个逻辑网络的资源相互隔离，为不同的业务提供网络带宽、延迟、抖动、丢包等维度的确定性保证，使关键业务获得低延迟、确定性的网络体验，业务互不干扰。
在关键技术取得突破的同时，产业协同创新也应加快。《方案》还明确，组织科研院所、高校、企业、技术社群等力量，联合开发应用关键技术产品，提升大数据全产业链自主创新能力。
去年9月，由*产学研和社会各界共同发起的全国“东算西算”产业联盟成立。相信随着“东算西算”项目的加速推进，会有更多的产业玩家加入到这一*重大项目中来，共建数字中国，共赢智能未来！