何謂“東數(shù)西算”?
我們可以先從大家耳熟能詳?shù)?ldquo;南水北調(diào)”、“西電東輸”這些國家戰(zhàn)略性工程來了解。
所謂“南水北調(diào)”，就是建設(shè)一張“四橫三縱”為主體的高品質(zhì)“水網(wǎng)”，實(shí)現(xiàn)中國水資源南北調(diào)配，將南方充足的水資源運(yùn)輸?shù)奖狈?，使水盡其用，地盡其利。而“西電東輸”，就是借用水力發(fā)電潛力巨大的西部地區(qū)，通過一張高品質(zhì)的“電網(wǎng)”，實(shí)現(xiàn)西部發(fā)電供給東部企業(yè)和居民使用，有效緩解華東、華中地區(qū)的用電壓力。
“東數(shù)西算”也是類似的思路，就是將東部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)運(yùn)輸?shù)轿鞑?，發(fā)揮西部數(shù)據(jù)中心的算力，支撐企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及社會民生。
眾所周知，我國東部地區(qū)有許多做大數(shù)據(jù)、人工智能的高信息化企業(yè)。像政府“一網(wǎng)通辦”、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的云計(jì)算，每天都會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。但東部地區(qū)的算力基礎(chǔ)設(shè)施資源緊張，難以滿足當(dāng)?shù)匦枨蟆?/p>
與之相對應(yīng)的是，西部地區(qū)有能源、有土地，算力資源豐富。通過構(gòu)建類似于“南水北調(diào)”、“西電東輸”的網(wǎng)絡(luò)，把東部的數(shù)據(jù)運(yùn)輸?shù)轿鞑看鎯?、?jì)算，能夠極大改善東中西部數(shù)字新型基礎(chǔ)設(shè)施不平衡的布局。
數(shù)據(jù)中心既是個(gè)‘比特 ' 企業(yè)，又是個(gè)‘瓦特 ' 企業(yè)，既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的‘優(yōu)等生 '，又是能耗領(lǐng)域的“差等生”。
一個(gè)超大型數(shù)據(jù)中心，每年耗電量近億千瓦時(shí)。在東部一線城市，由于能耗指標(biāo)緊張、電力成本高，大規(guī)模發(fā)展數(shù)據(jù)中心的難度很大，充滿了局限性。而一些西部地區(qū)，可再生能源豐富，氣候適宜，但存在網(wǎng)絡(luò)帶寬小、跨省數(shù)據(jù)傳輸費(fèi)用高等瓶頸，無法有效承接來自東部的需求。
近年來，“東數(shù)西算”在產(chǎn)業(yè)層面已有實(shí)踐。三大運(yùn)營商、華為、互聯(lián)網(wǎng)廠商等，在貴州、甘肅等西部地區(qū)布局了大量的數(shù)據(jù)中心。在全國首個(gè)大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)貴州，運(yùn)營及在建的數(shù)據(jù)中心已達(dá) 23 個(gè)，形成了行業(yè)集聚效應(yīng)。
一期建筑面積約 48 萬平方米的貴安新區(qū)華為云數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，是貴州貴安新區(qū)重點(diǎn)打造的 12 個(gè)大型數(shù)據(jù)中心之一。項(xiàng)目建成后，將成為華為全球管理數(shù)據(jù)存儲中心，可安裝存儲服務(wù)器約 40 萬臺。平均每年還將有 1 萬人左右進(jìn)入園區(qū)，進(jìn)行全景化實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)、實(shí)習(xí)等。
“東數(shù)西算”如何構(gòu)筑?
首先，“東數(shù)西算”要關(guān)注“算”。
對于貴州、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等可再生能源豐富、氣候適宜、數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展?jié)摿^大的節(jié)點(diǎn)，可以重點(diǎn)提升算力服務(wù)品質(zhì)和利用效率，積極承接全國范圍內(nèi)的后臺加工、離線分析、存儲備份等算力需求，打造面向全國的算力保障基地。
國家發(fā)展改革委創(chuàng)新和高技術(shù)發(fā)展司司長沈竹林表示，在建設(shè)數(shù)據(jù)中心的時(shí)候，需要關(guān)注這幾個(gè)方面：一是引導(dǎo)有序布局，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心有序發(fā)展。二是促進(jìn)綠色節(jié)能，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和。三是推進(jìn)迭代應(yīng)用，提升大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新能力。四是體現(xiàn)高效利用，提高算力資源利用效率。
其次，“東數(shù)西算”有了超強(qiáng)“算力”，更要關(guān)注“運(yùn)力”，解決數(shù)據(jù)“從東部運(yùn)送到西部”的問題。
《福布斯》預(yù)測：“未來十年內(nèi)，數(shù)據(jù)將持續(xù)增長，不斷突破界限、推動創(chuàng)新和利潤增長。”2015 年以來，我國數(shù)據(jù)增量年均增速超過 30%。隨著全社會數(shù)據(jù)總量的爆發(fā)式增長，中國已經(jīng)成為全球數(shù)據(jù)資源大國。數(shù)據(jù)的超大“體量”，需要更大規(guī)模、更高效的數(shù)據(jù)中心提供算力。
數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)據(jù)包含很多機(jī)密數(shù)據(jù)。譬如，政務(wù)類應(yīng)用數(shù)據(jù)，包含很多人民群眾的社保、居住地等信息;銀行數(shù)據(jù)，包含儲戶個(gè)人賬戶和存儲信息;醫(yī)療數(shù)據(jù)，包含患者的診療信息等信息。這些數(shù)據(jù)，全部需要高安全的網(wǎng)絡(luò)。
對于金融交易、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延要求極高。千行百業(yè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息從東部運(yùn)輸?shù)轿鞑?，需要?qiáng)大、安全、可靠的運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)來保駕護(hù)航。
“東數(shù)西算”的運(yùn)力網(wǎng)如何構(gòu)筑?
既然提到數(shù)據(jù)“運(yùn)力”，這就不得不提到全光網(wǎng)。
利用光進(jìn)行信息傳輸?shù)姆绞?，可以說歷史悠久。1966 年，華人高錕提出了光纖傳輸理論。1976 年，光纖技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展，使得光纖損耗已減小至 0.47dB/km，推動了光傳送技術(shù)的蓬勃發(fā)展，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸。
為何選擇光來傳輸?
第一，光傳輸安全性最高，抗干擾能力最強(qiáng)。
光纖只傳光，不導(dǎo)電，不受電磁場的作用，因此光纖對電磁干擾、工業(yè)干擾有很強(qiáng)的抵御能力。也正是這個(gè)原因，使得光纖中傳輸?shù)男盘柌灰妆桓`聽，因而保密性強(qiáng)。光傳輸采用是 L0 和 L1 層提供以波長 λ 和子通道 ODUk 為代表的剛性“硬”管道，具有天然硬隔離的屬性，是安全性最高的信息傳輸技術(shù)。
第二，光傳輸可靠性高。
光纖本身的材料是石英 (SiO2)，外包裝材料一般為特種工程塑料，都具有極高的耐腐蝕性，因而對環(huán)境的適應(yīng)性非常強(qiáng)，具有耐酸、耐堿的特性。而網(wǎng)絡(luò)層面，可配合自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)技術(shù)，光纜發(fā)生故障時(shí)，業(yè)務(wù)可自動快速恢復(fù)，支持最高可達(dá) 99.999% 的安全，大幅提升網(wǎng)絡(luò)韌性。
第三，光纖傳輸容量大，傳輸距離長。
密集波分 (WDM) 技術(shù)早已成熟，且還在不斷挖掘光纖的傳輸潛力。當(dāng)下，單纖傳輸?shù)淖畲笕萘恳堰_(dá)到 200G x 120 波(24Tbps)，后續(xù)可持續(xù)升級演進(jìn)到 48T 乃至 88T。同時(shí)，商用光纖的衰減已達(dá) 0.19dB/km 以下，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)千公里的超長傳輸。
第四，穩(wěn)定的超低時(shí)延。
光是目前傳輸最快的技術(shù)，在光纖中可以達(dá)到每秒 20 多萬公里?；诙说蕉说娜饩W(wǎng)，數(shù)據(jù)一跳直達(dá)，可以提供確定性的低時(shí)延保障。“東部 - 西部”之間的傳輸時(shí)延，可達(dá)毫秒級。
東數(shù)西算，全光網(wǎng)虛位以待
中國在全光網(wǎng)的發(fā)展，一直走在世界前列，并持續(xù)引領(lǐng)著光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
全光網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)歷兩個(gè)產(chǎn)業(yè)代際：以全光纖網(wǎng)為特征的全光網(wǎng) 1.0 時(shí)代，以全光自動調(diào)度為特征的全光網(wǎng) 2.0 時(shí)代。伴隨國內(nèi)三大運(yùn)營商相繼開啟 ROADM/OXC、200G/400G、光網(wǎng)自動化管控系統(tǒng)的商用部署，標(biāo)志著中國已經(jīng)全面邁入全光網(wǎng) 2.0 時(shí)代，為“東數(shù)西算”打下了堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。
從 2018 年開始，中國三大運(yùn)營商相繼開啟了 OTN 政企網(wǎng)的大規(guī)模建設(shè) ——2018 年底，中國移動率先啟動了全球最大規(guī)模的 OTN 品質(zhì)專線網(wǎng)絡(luò)建設(shè);中國電信也推出了“FIRST”品牌的品質(zhì)專線產(chǎn)品，通過打造覆蓋全國的端到端全光網(wǎng)絡(luò)，提升其高品質(zhì)專線的競爭力;中國聯(lián)通則基于其 OTN“金融精品網(wǎng)”的創(chuàng)新實(shí)踐，將之進(jìn)一步延伸到千行百業(yè)，構(gòu)建了面向不同行業(yè)市場的精品專線產(chǎn)品。
在集團(tuán)完成國干層面政企專網(wǎng)的建設(shè)之后，各省開始有所動作，以此來打造一張 E2E(端到端)的扁平化 OTN 網(wǎng)絡(luò)，從而為企業(yè)同時(shí)提供高品質(zhì)的本地專線和跨省專線。
從 2019 年初，全國各省公司已陸續(xù)啟動省內(nèi)的政企精品網(wǎng)，截止目前建設(shè)了 70 余張 OTN 品質(zhì)專線網(wǎng)絡(luò)。譬如上文提到的全國首個(gè)大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū) - 貴州，三大運(yùn)營商紛紛建設(shè)全光網(wǎng)。貴州移動在 2021 年 5 月 17 日正式宣布“極速之光”系列云網(wǎng)產(chǎn)品正式全線商用，貴州聯(lián)通也發(fā)布了 Smart OTN 智網(wǎng)專線。
三大運(yùn)營商一直致力于為中國的數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展、為政企的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)的通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。通過近 2 年來打造的 70 多張高品質(zhì)全光網(wǎng)，運(yùn)營商們已然構(gòu)建了一條“東數(shù)西算”的大動脈，通過“超高安全、超低時(shí)延、超高可靠、超大帶寬、超長距離、靈活可調(diào)”的高品質(zhì)聯(lián)接，快速高效地將“東數(shù)”運(yùn)送到“西算”，充分釋放“西算”的超強(qiáng)算力。