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2022-01-01 14:56:41張云泉
數(shù)據(jù)與計算發(fā)展前沿 2022年5期
張云泉
中國科學院計算技術研究所，北京 100190
當前，隨著“東數(shù)西算”等國家政策的出臺，算力服務發(fā)展到了一個爆發(fā)的階段，其商業(yè)模式已經(jīng)逐漸形成。事實上早在2018 年，我就提出了算力經(jīng)濟這一概念，并在后續(xù)形成了一系列觀點和預測。
算力服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展應該類似于電力服務的發(fā)展。首先我們會有類似國家電網(wǎng)的“國家算網(wǎng)”。隨之而來，有了國家算力網(wǎng)絡，就像電力服務有發(fā)電廠，我們就要有“算力廠”，“東數(shù)西算”將來會在西部地區(qū)布局很大的算力工廠——主要用新能源驅動，更加綠色環(huán)保，為東部地區(qū)提供經(jīng)濟實惠的算力供應。
其次，為了讓算力能夠普及成為為廣大用戶可用的服務，未來可能還會有“算力插座”。當下算力的應用是很復雜的，需要很復雜的技術、各類標準等。因此我們需要“算力插座”，它不會只是物理的硬件組合，肯定還要有一些智能軟件標準等。
本期專刊將圍繞“東數(shù)西算”這一算力經(jīng)濟的世紀工程，對底層系統(tǒng)關鍵技術、中間編程計算環(huán)境以及上層應用未來發(fā)展進行交流和探討。
寇大治等人撰寫的《應用感知的算力優(yōu)化調(diào)度方法》一文針對分布在不同地域超級計算機資源忙閑不均等問題開展調(diào)度管理研究，提出通過研究典型應用作業(yè)的運行特征，開發(fā)多中心任務的調(diào)度系統(tǒng)，解決國家高性能計算環(huán)境統(tǒng)一調(diào)度的關鍵技術問題。提出的基于應用感知的算力優(yōu)化調(diào)度方法可望有效提高“東數(shù)西算”的可靠性、可用性和可維護性，為國家高性能計算環(huán)境服務化運營和穩(wěn)定運行提供有力的技術支撐。[1]
程瑩等人撰寫的《基于互聯(lián)云及多云的云化基礎設施算力調(diào)度》一文面向全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系，跨算力服務商的大規(guī)模算力服務調(diào)度，成為重要的研究議題，提出了適用于多個大型云服務商協(xié)同的基于多云及互聯(lián)云的云化基礎設施算力調(diào)度參考架構，并給出了相關關鍵技術，基于該參考架構展示了多服務商環(huán)境下通過Terraform 實現(xiàn)自動負載均衡部署，可以作為“東數(shù)西算”全國一體化算力調(diào)度的重要技術選擇之一。[2]
易昕昕等人撰寫的《算力網(wǎng)絡可編程服務路由策略的分析與探討》一文針對靈活高效、按需實時調(diào)用的網(wǎng)絡計算資源，分析和設計了面向算力網(wǎng)絡的可編程服務路由策略機制，結合算力網(wǎng)絡的可編程服務理念，設計了路由策略的三種實現(xiàn)機制并進行了詳細介紹。面向算力網(wǎng)絡的可編程服務路由策略可基于業(yè)務場景及網(wǎng)絡狀況等特點，按需選擇不同實現(xiàn)機制進行部署，實現(xiàn)算力隨需隨選隨時隨地接入。[3]
王小寧等人撰寫的《基于高性能計算環(huán)境的HPC算力編程模式》一文面向充分發(fā)揮HPC 算力優(yōu)勢、提供新型HPC 算力編程模式這一新一代計算基礎設施可編程能力的重要變革，分析了高性能計算環(huán)境服務模式發(fā)展和現(xiàn)有計算環(huán)境下不同的編程模式，提出了基于高性能計算環(huán)境的HPC 算力編程模式HPC as a function，定義了HPC 算力和任務模式的基本抽象，以及HPC 算力編程模式的參考體系結構，可支持科研業(yè)務中融合計算對HPC 算力的基本需求，可望有效提高“東數(shù)西算”計算基礎設施的可編程性。[4]
周勇等人撰寫的《論“東數(shù)西算”對氣象行業(yè)的影響》一文著眼“東數(shù)西算”等國家重大工程對氣象行業(yè)的巨大影響研究具體影響和應對措施，深入剖析“東數(shù)西算”工程對氣象事業(yè)高質量發(fā)展，特別是氣象數(shù)據(jù)中心、超算中心、全國氣象業(yè)務布局、氣象信息系統(tǒng)建設等方面的具體影響，并提出調(diào)整氣象信息網(wǎng)絡系統(tǒng)建設思路和方式、優(yōu)化氣象數(shù)據(jù)中心和超算中心布局、謀劃對全國氣象業(yè)務做適應性調(diào)整和開展氣候生態(tài)效益評估等四個方面的若干項建議措施，使得氣象行業(yè)更好適應“東數(shù)西算”的政策要求，更快實現(xiàn)高質量發(fā)展。[5]
楊昕等人撰寫的《“東數(shù)西算”趨勢下的氣象算力網(wǎng)絡和算力服務體系架構 》一文也面向具有高度信息化特性的氣象業(yè)務開展分析，概述了現(xiàn)代“算力體系結構”及其應具備的核心內(nèi)容及關鍵特性，并進一步分析氣象行業(yè)個性化的特殊性需求，通過分析并結合“Cloud Native”等現(xiàn)代云計算技術，設計了一個先進的有持續(xù)發(fā)展能力的“氣象算力體系結構”，描述了氣象業(yè)務框架的核心功能領域，討論了“氣象算力架構”的可持續(xù)發(fā)展能力和業(yè)務功能效率。[6]
上述系列文章各自從底層系統(tǒng)、中間編程和上層應用三個層次中選取重要的示范和關鍵技術開展研究，提出了具有獨創(chuàng)性的思路和方法，將進一步推進算力經(jīng)濟的快速發(fā)展。
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算力服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展應該類似于電力服務的發(fā)展。首先我們會有類似國家電網(wǎng)的“國家算網(wǎng)”。隨之而來，有了國家算力網(wǎng)絡，就像電力服務有發(fā)電廠，我們就要有“算力廠”，“東數(shù)西算”將來會在西部地區(qū)布局很大的算力工廠——主要用新能源驅動，更加綠色環(huán)保，為東部地區(qū)提供經(jīng)濟實惠的算力供應。
其次，為了讓算力能夠普及成為為廣大用戶可用的服務，未來可能還會有“算力插座”。當下算力的應用是很復雜的，需要很復雜的技術、各類標準等。因此我們需要“算力插座”，它不會只是物理的硬件組合，肯定還要有一些智能軟件標準等。
本期專刊將圍繞“東數(shù)西算”這一算力經(jīng)濟的世紀工程，對底層系統(tǒng)關鍵技術、中間編程計算環(huán)境以及上層應用未來發(fā)展進行交流和探討。
寇大治等人撰寫的《應用感知的算力優(yōu)化調(diào)度方法》一文針對分布在不同地域超級計算機資源忙閑不均等問題開展調(diào)度管理研究，提出通過研究典型應用作業(yè)的運行特征，開發(fā)多中心任務的調(diào)度系統(tǒng)，解決國家高性能計算環(huán)境統(tǒng)一調(diào)度的關鍵技術問題。提出的基于應用感知的算力優(yōu)化調(diào)度方法可望有效提高“東數(shù)西算”的可靠性、可用性和可維護性，為國家高性能計算環(huán)境服務化運營和穩(wěn)定運行提供有力的技術支撐。[1]
程瑩等人撰寫的《基于互聯(lián)云及多云的云化基礎設施算力調(diào)度》一文面向全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系，跨算力服務商的大規(guī)模算力服務調(diào)度，成為重要的研究議題，提出了適用于多個大型云服務商協(xié)同的基于多云及互聯(lián)云的云化基礎設施算力調(diào)度參考架構，并給出了相關關鍵技術，基于該參考架構展示了多服務商環(huán)境下通過Terraform 實現(xiàn)自動負載均衡部署，可以作為“東數(shù)西算”全國一體化算力調(diào)度的重要技術選擇之一。[2]
易昕昕等人撰寫的《算力網(wǎng)絡可編程服務路由策略的分析與探討》一文針對靈活高效、按需實時調(diào)用的網(wǎng)絡計算資源，分析和設計了面向算力網(wǎng)絡的可編程服務路由策略機制，結合算力網(wǎng)絡的可編程服務理念，設計了路由策略的三種實現(xiàn)機制并進行了詳細介紹。面向算力網(wǎng)絡的可編程服務路由策略可基于業(yè)務場景及網(wǎng)絡狀況等特點，按需選擇不同實現(xiàn)機制進行部署，實現(xiàn)算力隨需隨選隨時隨地接入。[3]
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楊昕等人撰寫的《“東數(shù)西算”趨勢下的氣象算力網(wǎng)絡和算力服務體系架構 》一文也面向具有高度信息化特性的氣象業(yè)務開展分析，概述了現(xiàn)代“算力體系結構”及其應具備的核心內(nèi)容及關鍵特性，并進一步分析氣象行業(yè)個性化的特殊性需求，通過分析并結合“Cloud Native”等現(xiàn)代云計算技術，設計了一個先進的有持續(xù)發(fā)展能力的“氣象算力體系結構”，描述了氣象業(yè)務框架的核心功能領域，討論了“氣象算力架構”的可持續(xù)發(fā)展能力和業(yè)務功能效率。[6]
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