鯨品堂|算力網絡智能選路新向導

2023-03-13 54

誰能幫上忙

PART 01


老王最近買了個VR頭盔,他聽說用這個高科技可以和小伙伴組隊玩身臨其境的游戲,可以與工作小伙伴們開面對面會議,甚至還可以體驗宇航員的太空工作生活??删褪怯幸稽c,這玩意比較費機器,在自己公司里搭建的服務器跑不起來,說是需要將云計算、云渲染的理念及技術引入到VR業務應用中,借助高速穩定的網絡,將云端的顯示輸出和聲音輸出等經過編碼壓縮后傳輸到用戶的終端設備,實現內容和渲染上云。


為了把自己的VR頭盔連接到這個云端服務,于是四處詢問聽誰能幫忙,終于打聽到了有個叫“算網大腦”的家伙可以幫得上忙。



它有啥能耐

PART 02


這個云端專屬VR服務,其實是一種算力資源。各式各樣的算力資源存在于現實網絡中的不同節點位置,組成了我們所說的算力網絡。這個算力網絡的存在意義,就是為了給用戶提供最適合的算力資源服務,這個最合適有著多層的意思,包括算力類型匹配、算力規模合適、網絡連接能力、算力和網絡連接整體性價比等。


算力網絡前期經歷了云網協同和云網融合兩個階段的發展。隨著數字化不斷深入,人工智能廣泛落地,加劇了全社會對算力的需求;邊緣計算的出現,云計算已經不能單獨代表算力了,“云”逐漸變成了“算”。就這樣,云網融合演變成為現在的算網一體,也就是算力網絡。


圖片關鍵詞

算力網絡的組成


算力網絡雖然是算力和網絡的組合,但老王這個忙找網管和云管,能幫得上嗎?網管只有網絡上的數據,它能想辦法打通一條網絡通道,但所通達的目標算力資源池是否合適則完全不知;云管只知道算力池里的算力類型和容量,它能告訴用戶這個算力是否符合應用需求,但從用戶端如何來到算力資源池就是個路盲。更要命的是網和算里面還存在多個獨立的域,有各自不同域的網管和云管在管事,誰也不服誰。


算網大腦是一個左右逢源的大神,它雖然沒有直接管理各個域的網和算,但它跟大家的關系都非常好。各個網絡域和算力域,都會按約定把各自管理域的能力類型、可用容量、路徑和使用狀態都告訴算網大腦。最重要的是它們都非常聽指揮,算網大腦讓它們如何開通業務,全都按要求施工從不違抗指令。算網大腦在算力網絡中掌握了完整了情報信息,又能指揮得動大家,那么幫老王的VR頭盔找個合適的服務器資源池,可就是個再簡單不過的事情了。


既然有如此能耐,老王就把這個任務交給了算網大腦。



選對目標

PART 03


算網大腦接到任務后,先把這個任務單的需求好好分析,包括頭盔的接口參數和數量、VR會議的種類、規模、計算需求(如8K H.265 實時硬解碼,2K H.264 實時硬編碼,多路并行計算能力等)等,并把這些轉換成了對CPU、GPU、存儲、內存等具體的算力需求清單,這個過程稱之為算力解構。解構完成的算力位置,可能存在多點部署的情況,如中心云負責內容生成,邊緣云負責視頻解碼和內容渲染等。


算網大腦會把自己手頭上掌握的服務資源池信息翻了個遍,不論這個資源池是遠在省外還是省內其它地市,或者是就在本地市的邊緣站點機房。拿著這一摞的清單,先做一次入門資格篩選,CPU必須是Intel十一代以后的64核、內存只要DD5的256G、顯卡必須是NVIDIA Tesla GPU、存儲必須是SSD 2T等等,此外為避免基礎設施故障導致虛擬主機完全崩潰,資源池里的資源冗余度至少100%以上吧。


接著算網大腦會仔細調查每個資源池的資源分配率(超售比)、資源使用率、資源故障率、PUE、資源池的運維成本,甚至資源池所使用的電力是否為綠色可再生能源。


對于某些需要獨立部署的服務端應用,算網大腦還會檢查這些應用的部署鏡像文件是否在有預存在這些資源池中,后面它能調度云管在新申請的機器上把這些服務端應用都部署調測完成。


就這么樣通盤考慮下來,算網大腦把手頭上掌握的上百個資源池篩選出十幾個待選目標,并按不同評判維度做了個排序。



找好起點

PART 04


待選目的地找到了,算網大腦接下來就考慮從哪里出發了。要想用上遠端的VR算力服務,終端頭盔得連接到網絡上。通過場景分析可獲取網絡需求,如帶寬 100Mbps,RTT 20ms,丟包率<0.1%。網絡接入方式多種多樣,既有移動接入也有固定有線接入,既有經濟快捷型也有豪華可靠型,算網大腦會按VR頭盔的連接能力特性、應用場景以及老王的經濟承受能力,推薦一個合適的方案。


如果老王是個出差達人并且VR頭盔支持無線接入,那么算網大腦就會為其找個5G專網接入的路徑。首先確定用戶的出差使用范圍在哪些地市,然后評估這個VR游戲或會議應用會有多大的帶寬要求和多低的時延要求,再從這些城市的VR專用切片中找一個帶寬、時延和用戶容量都滿足的切片,最后把老王的用戶號碼信息給注冊進去。如果碰到的是一個土豪型老王非常在意用戶隱私,那么會先定位用戶的使用專網的具體地理位置,從周邊找出信號覆蓋好、傳輸帶寬充足、沒有故障一直穩定正常工作的5G基站群,并讓這些基站給老王預留充足的專用PRB無線接入資源,利用這些專用資源籌建一個尊享5G切片。


如果老王就在工作室一地固定使用VR頭盔,那么算網大腦就會為其推薦個有線接入的方案。有線接入算力網絡的時候,同樣是先評估這個VR應用會有多大的帶寬要求和多低的時延要求,然后從其工作室附近找一個最合適的傳輸接入站點。所謂合適,包括光路是否已預覆蓋(可節省大量的光路建設時間讓用戶及早享受到VR算力服務)、傳輸接入設備是否有空閑且帶寬和類型都匹配的端口、設備是否有告警或故障、傳輸設備是否已成環(環路上任何一個方向斷網業務都不會中斷)等。如果碰巧老王是個零故障高可靠要求的用戶,算網大腦還會給找個雙路由接入網絡,雙CE分別使用不同的光路接入到處于兩個不同環路上是傳輸設備。不論用戶的要求有多高,算網大腦總會想辦法找出一個接入方案。



跨域路由計算

PART 05


話說條條大路通羅馬,更何況羅馬也并非唯一的目標。從算網大腦角度來看,從用戶端到目標算力資源池之間其實是跨越了多個網絡域的。雖然選擇很多,但對于掌握了各個域情報的算網大腦來說,這也算不上啥難事。


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端到端的選算選網選路


算網大腦先是掌握了各個網絡域之間的連接情報,哪兩個域是可以直接互通的,哪些域可以直接進入到算力資源池,哪些域是近的、提供中間連接的。這些域不僅包括傳輸和數據這種不同專業的區隔,也有地理區域之間的區隔(比如不同地市城域網,以及省級骨干網)。算網大腦準確掌握著相鄰兩個域之間的具體連接點信息,比如云專網哪對云PE設備跟某資源池DCGW設備互聯的鏈路有多少條,它們之間是否有規劃承載不同的業務,或者是TRUNCK成一個邏輯連接。


算網大腦還會通過各個網絡域的網管,套取各個網絡域內的情報,包括兩個點(接入點和跨域連接點)之間是否有可達通路、通路是否有不同路由的工作和保護隧道、隧道路由的工作帶寬是否滿足業務需求、路由上各網絡節點設備是否存在故障或告警等。對于某些新建的網絡域,網管會搖身一變成為網絡控制器,這些控制器能向算網大腦提供一種仿真類計算的工具,能夠在業務通道真正開通前,模擬出每條隧道路由在帶寬、時延、抖動、丟包率估算值,提供更為準確的入算評估能力。


就這樣,算網大腦憑借著域間選網和域內選路這兩板斧,在一片網絡域和算力域中,成功找出了從用戶到多個目標算力資源池之間的可選通道。為避免選擇困難癥的糾結,算網大腦使用多目標算法,從可用性、均衡性、用戶體驗、成本等多個方面進行比對,很快給老王找出一個綜合滿足各項要求的解決方案。



端到端開通

PART 06


老王拿著算網大腦給出的解決方案,用哪些算力資源池,用什么接入網絡,中間如何跨越多個網絡域,各項細節寫到清清楚楚明明白白。老王非常滿意,決定下單購買VR服務了。


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算網大腦智能選路方案


算網大腦接到老王訂單后,馬上通知相關云管按方案要求,在中心云或邊緣云上進行算力資源的申請和VR服務部署開通,通知相關網絡域的業務編排器或網絡控制器,進行網絡通道的逐段開通。


指揮調度可不是件簡單的事情,算網大腦得根據各域開通的參數傳遞依賴關系,自動做好開通順序協同和參數傳遞,比如云內網絡先開,再把VPN名稱和VLAN編碼值傳遞給云專線通道開通,再把網關IP傳遞給終端開通。如果碰到哪域的出了問題,還得指揮大家把已做的事情進行回退,消除臟數據問題。憑借著優秀的協同能力,算網大腦在幾分鐘的時間里把老王訂單中所訂購的服務,全都按要求完成了開通。



后語

PART 07


老王剛剛用VR眼鏡與工作小伙伴們開面對面會議,整個過程暢快淋漓??蓵h結束后聽說隔壁公司的會議服務器被網絡攻擊了,這讓他感到一絲的擔心。


這時手機收到算網大腦發來一條信息“檢測VR服務到最近24小時異常訪問184次,如需安全加固請回復1”。



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