邊緣計算與算力網絡專題導讀

趙慧玲

工信部通信科技委專職常委、信息通信網絡專家組組長，中國通信學會理事，中國通信學會信息通信網絡技術專業委員會主任委員，中國通信標準協會網絡與業務能力技術工作委員會主席，中國電信科技委常委，SDN、NFV、AI產業聯盟技術委員會副主任，網絡5.0產業聯盟技術委員會副主任；長期從事電信網絡領域技術和標準工作；曾獲多個國家及省部級科技進步獎項；發表技術文章百余篇，出版技術專著12部。

5G移動邊緣計算（MEC）的快速部署，邊緣計算、人工智能（AI）等技術的迅速發展，以及虛擬現實（VR）/增強現實（AR）、云游戲等新型業務的不斷涌現，都需要大量的算力資源。通過無處不在的網絡連接，將多級算力資源進行整合，能夠實現云、邊、網和端的高效協同，提高算力資源利用效率，進而實現服務靈活動態部署和用戶體驗的一致性。多樣性算力是云網融合的必然要求，也是推動產業數字化多樣性的關鍵一環。在中國大力推動算力資源服務化的背景下，算力網絡已經成為產業界和學術界的研究熱點。什么是算力網絡？算力網絡的研究進展如何？其關鍵技術和標準化進程如何？針對這些問題，本期專題的論文將從不同角度論述算力網絡的研究進展及相關成果，期望能對讀者有所幫助。

《邊緣計算與算力網絡綜述》一文對目前最熱門的兩項技術——邊緣計算與算力網絡的定義和產業發展等做了綜合性介紹，并特別給出了通信領域邊緣計算和算力網絡的全球標準制定情況及最新進展。文章指出近期邊緣計算和算力網絡面臨的主要技術挑戰，讓讀者對其發展及研究進展有了宏觀的認識。邊緣計算是5G時代的一項重要技術，它不僅滿足了新興業務的低時延內在需求，還給現有網絡帶來了新需求及挑戰，并催生了算力網絡技術。作為5G/ B5G時代信息通信技術（ICT）融合的兩項重要技術，邊緣計算和算力網絡將成為驅動各行各業變革的重要技術途徑。

《算力感知網絡架構與關鍵技術》一文提出了算力感知網絡的概念，即網絡可感知應用、算力和用戶需求等多維資源，并協同調度算力資源和網絡資源，使應用能夠按需、實時調用相關的計算資源，實現邊緣計算與云計算的協同聯動，以提供最優的用戶體驗及計算和網絡資源利用率。文章指出了算力網絡的關鍵技術，包括算力度量和建模 、算力路由和算力管理等，并論述了這些技術的研究進展。此外，文章還介紹了算力感知網絡的部署案例，并給出了相關技術的試驗結果。

《算力網絡實現一體化服務的探索與實踐》一文介紹了算力網絡的最新探索與實踐。文章從算力資源的定義及特點出發，分析并指出一體化算力資源服務的需求。基于此需求，文章提出了算力網絡交易平臺的基本架構，并對資源交易視圖生成模型及交易系統功能模塊進行了詳細闡述，最后結合基于AI的游戲場景，對交易平臺系統進行了試驗驗證。算力網絡交易平臺是算力網絡助力“新基建”、推動算力資源一體化服務的關鍵組成部分，它可以把融合的多維資源智能化、可視化地提供給用戶，并形成統一的資源供給機制，以滿足各類新興業務的多樣化算力需求。

《基于可編程網絡的算力調度機制研究》一文介紹了可編程網絡的概念和技術架構，提出了基于可編程網絡的算力調度機制和技術方案。該技術基于云原生來實現算力網絡的融合調度，可以根據網絡情況進行算力調度，也可以基于算力調度需求進行網絡適配和可編程。該技術為實現云網融合進行了有益的技術探索。

《基于SRv6的算力網絡資源和服務編排調度》一文介紹了基于SRv6的算力傳送及調度的研究思路及進展。文章指出，算網一體的編排和路由是算力網絡的核心特征之一。該文分別論述了算力網絡的控制面和數據轉發面技術，對算力網絡新型路由協議的技術功能進行了分析，并提出了一種基于聚合原則的分級分層路由表機制，在算力網絡資源調度方面進行了有價值的研究和探索。

《算力網絡：以網絡為中心的融合資源供給》一文梳理了網絡計算模型的發展歷程及網絡功能的變遷，介紹了算力網絡的需求背景及以網絡為中心的核心特征，闡述了算力網絡的服務供給模式，指出算力基礎設施服務形態、算力平臺服務形態和算力軟件服務形態是算力網絡的三層服務形態，并對算力網絡的發展現狀以及未來研究進行了全面展望。

《多層次算力網絡集中式不可分割任務調度算法》一文提出了一種多層次算力網絡模型和計算卸載系統，定義了一個由時延、能耗組成的加權代價函數，建模了一個任務調度問題，并進行了仿真實驗。相關數值仿真結果表明，算力網絡可以有效解決單層網絡帶來的算力小或時延大的問題。

算力網絡目前還處于研究階段，還需要進行深入的技術探索和實踐。本期論文匯聚了各位作者現階段的研究思路及成果，希望能給讀者帶來有益的收獲與參考。在此，對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