一、为什么算力需要与网络一起调度
(一)理想状态与现实的差距
设想一个理想场景:某地一个训练任务需要一千张加速卡,系统立刻在最近、最便宜、最空闲的资源池里找到它们,并把数据同步到位,任务随即开始运行。
现实中这个过程往往并不顺畅。算力归算力平台管,网络归网络平台管,两边各有各的调度器、各有各的监控视图。当任务需要跨域执行时,中间要经历多次协调与数据搬运,效率在环节之间被一层层损耗。
(二)资源分布的结构性矛盾
我国算力总量增长迅速,但结构性矛盾依然突出:
① 分布不均,东部需求密集但能源紧张,西部能源充沛但需求有限;
② 异构难统一调用,不同架构、不同归属的算力接口各异,纳管方式不统一;
③ 跨域调度效率低,跨区域链路缺乏协同,任务流转的等待时间难以压缩。
单点优化已经难以撬动整体效能的提升。只优化算力侧,网络跟不上;只优化网络侧,算力接不住。必须从根本上改变调度的组织方式。
(三)割裂调度的三重代价
当算力与网络各管各的,代价会以三种形式显现:
① 数据回源造成等待,算力被迫空转。 任务在异地执行,数据却要反复回传。加速卡在等数据,昂贵的算力资源处于闲置状态,投资回报被持续摊薄。
② 跨域链路缺乏协同,故障定位变慢。 算力侧与网络侧各有一套监控视图,问题发生时难以快速判断瓶颈究竟在计算环节还是传输环节,排查时间被拉长。
③ 异构资源难以复用,整体利用率偏低。 不同芯片、不同框架的资源无法在同一视图下统一调用,结果是一边排队等资源,一边资源在闲置。
(四)行业背景:从"东数西算"到全国一体化算力网
为提升整体算力利用效率,国家启动了"东数西算"工程,在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝以及内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等地布局算力枢纽节点与数据中心集群,推动算力资源在全国范围内统筹调度。
随着智能经济成为发展新引擎,构建全国一体化算力网、加强全国一体化算力监测调度的要求被进一步明确。在这一进程中,算力中心是"心脏",而调度平台是打通全身的"动脉"——血液能否流到真正需要的地方,取决于动脉是否通畅。
二、读懂算网融合调度的关键名词
(一)算力调度
算力调度指把合适的算力送到需要的任务面前。它需要回答三个问题:哪里有可用算力、任务需要什么规格的算力、怎样以最低代价完成匹配。
调度粒度正在发生变化:早期关注"集群级"调度——如何把多个集群连接起来;现在则向"任务级"细化——根据具体任务的芯片架构偏好、存储配置需求、网络拓扑约束,自动匹配最合适的资源组合。
(二)算网融合
算网融合指把计算资源与网络传输视为一个整体来统筹规划与调度。它不是一个新概念,而是算力发展到一定阶段的必然要求:当单点算力无法满足需求、必须跨域协同的时候,网络就不再是"配套",而成为调度决策的必要输入。
(三)算数协同
算数协同是算网融合的核心机制:算力调度与网络调度共享同一份决策视图。
通俗地说,调度系统在做"把任务放到哪里"的决策时,同步知道"把数据送到那里要花多少时间"。两个决策不再分先后,而是同时做出。这样才可能实现"数随算走"——数据不必长途跋涉到固定机房,而是跟着算力灵活流动。
(四)多级互联
多级互联指不同层级的算力节点之间互联互通。从大型智算中心,到省级节点,再到边缘节点乃至终端设备,层级不同、规模不同,但都在同一套规则下被识别与调用。
层级被打通,算力才可能真正"下沉"到离业务更近的位置。这也是"中心—省—边缘—端"四级算力体系的价值所在。
(五)三无关(Triless)
三无关是"息壤"在架构层面的核心思路,即资源无关、框架无关、工具无关:
① 资源无关,整合多方、跨域、异构算力,用户以任务提交方式使用资源,无需感知底层算力差异;
② 框架无关,训推框架适配代码与模型,一个模型可在多种框架下运行;
③ 工具无关,把工具链抽象封装成流水线,形成开箱即用的开发环境。
对算网融合调度而言,三无关解决的是"纳管"问题:只有先屏蔽差异,才可能把不同来源的资源放进同一个调度池。
(六)跨域池化与潮汐调度
跨域池化指把分布在不同地域的算力组合成一个逻辑资源池,按需分配。潮汐调度指根据负载的周期性规律,在高峰与低谷之间迁移任务,把资源在不同时段分配给不同使用者。
这两种策略配合使用,能让同一批设备服务更多需求——资源的价值在流动中被放大。
三、天翼云算网融合调度的能力构成
(一)息壤算力互联调度平台
天翼云息壤算力互联调度平台以算数协同与多级互联为核心,把异构算力统一纳管,实现数随算走、算随数动的跨域高效调度,让资源流动起来而非静默闲置。
平台在技术上突破了算力度量、算力感知、算网融合等关键能力,能够把通用算力、超算、智算等异构资源整合起来,实现统一接入、统一封装与统一调度,从而把东部的算力需求有序引导到绿能丰沛的西部。
在接入层面,平台通过算力插件与算力网关,让不同厂商、不同架构的设备以标准方式接入。这一步看似基础,实则是整个体系的地基:接入不标准,统一调度就无从谈起。
(二)息壤算间网络:四个维度的支撑
调度指令要落地,网络必须跟上。天翼云构建的息壤算间网络具备四方面特点:
① 大带宽。 算力专网采用高速融合速率传输网络,应用镜像可分钟级分发。大文件、大模型的传输不再成为瓶颈。
② 高弹性。 采用先进网络技术对多张承载网络自动编排,可秒级调整带宽,故障快速自愈。带宽不再是需要提前数周申请的固定资源,而是可以随需调整的服务参数。
③ 高品质。 依托高质量骨干网络与算力专网,实现更低时延、更小抖动、更优体验。对交互类业务而言,抖动的危害有时甚于时延本身。
④ 低成本。 提供"算力+网络"一体化产品服务,支持即开即用、灵活计费,显著降低整体使用成本。
其中算力专网的作用尤为关键:它响应"东数西算"工程要求,以算力互联互通为主要目的,提供连接算力聚集区的高速网络,可实现东西部算力枢纽节点间一跳直达、全国最多三跳可达。这一物理基础,决定了跨域调度的时延上限。
(三)全国调度一体化
在调度层面,平台通过融合算力、网络等多维度指标,深度解析任务资源需求,做到秒级精准匹配算力与网络的最优路径,智能化完成业务流编排与应用治理。
对开发者而言,这意味着使用跨域算力时只需专注业务逻辑的实现,无需关注网络的存在。针对自动驾驶训练、数字人等跨域算力使用场景,平台提供"数据快递""低时延算力"等一系列算网一体产品;还提供"跨域池化算力"产品,支持潮汐调度、密集装箱等策略,有效提升算力与网络的利用率。
(四)智能调度与故障自愈
长周期任务的稳定,是算网融合必须兜住的底线。平台具备大模型认知驱动的智能调度与分钟级故障恢复、断点续训能力,约15分钟完成恢复,为长周期科研计算提供连续可用的底座。
公开产品资料显示,平台实现了故障动态感知下的"1分钟检测、5分钟定位、10分钟恢复"。这些数字的意义在于:跨域训练不仅要"跑得快",更要"跑得久、跑得稳"。
(五)与一体化智算服务平台的联动
在一体化智算服务平台的统筹下,训练与推理资源被统一调度,异构芯片协同工作,使有限加速资源被更公平、更高效地共享。调度器根据任务优先级、资源占用与时效要求动态分配实例,让训练高峰让位于紧急推理、推理低谷释放算力回流训练,从而把"潮汐式"的算力需求稳稳接住。
平台还通过配额账本为每个团队划定清晰的算力额度与优先级,既避免单一方占满集群,也保障长周期训练不被随意抢占。
四、融合调度带来的三重改变
(一)从孤岛到大陆:统一接入
当算力插件与网关让不同厂商、不同架构的设备以标准方式接入,闲散算力也能汇入统一资源池。供给规模随之扩大,需求方不再为"找不到算力"而发愁。
这个转变的本质,是把"资源的物理分布"与"资源的逻辑可用性"解耦。设备在哪里不重要,重要的是它能否被同一套规则识别和调用。
(二)公平与效率兼得
通过精细化调度与优先级编排,平台既照顾短时作业的等待,也保障长周期任务的连续。吞吐与公平并非非此即彼:短任务快速周转提升吞吐,长任务预留资源保障公平,两者在同一体系内共存。
(三)普惠属性显现
当调度足够智能、接入足够简单,中小团队也能便捷调用原本高不可攀的跨域算力。
这是算网融合在社会层面最有意义的一层价值:它把"拥有算力"与"使用算力"彻底分开。一个只有三五个人的团队,也可以调用千里之外的集群完成一次训练——算力门槛的降低,直接意味着创新门槛的降低。
五、典型应用场景
(一)自动驾驶训练
自动驾驶模型训练数据量大、算力需求集中,且训练地点与数据产生地点常常分离。算网融合调度可以把数据就近送到算力富集区,再以结果回流,减少跨域搬运的等待。
(二)科研计算
高校与科研机构的算力往往分散在多个院系、多个校区。通过统一纳管与多级互联,可以把校内外的异构算力整合为一张网,显著提升利用率。对动辄运行数周的长周期任务,断点续训与故障自愈能力尤为关键。
(三)推理服务
推理请求对时延极为敏感。平台一方面提升推理引擎效率,另一方面依靠算网一体服务,为每一个推理请求匹配成本较低、时延较小的算力。相比传统的固定资源方式,算力利用率明显提升,平均推理时延有效降低。
(四)城市与行业算力互联网
平台可助力建设城市算力互联网与行业算力互联网,实现区域内多方算力的一体化统筹调度。政务、医疗、交通等场景都能在统一平台上获得稳定供给的算力,支撑地方经济与产业协同发展。
(五)数字人与内容创作
数字人渲染、视频生成等场景对算力与带宽都有较高要求,且负载波动明显。跨域池化与潮汐调度可以把闲置时段的能力释放出来,让创作成本更可控。
六、能力认可与实践
"息壤"作为天翼云自主研发的代表性成果,入选"2022年度央企十大超级工程",体现了国家层面对其技术价值与战略意义的肯定。此外,它还荣获中国算力大会"算力中国·年度突破成果"奖项,获评数字中国建设峰会"十大硬核科技",入选国有企业数字化转型论坛"典型数字技术成果";依托以"息壤"为核心的一体化智算服务体系,天翼云荣获世界互联网大会"杰出贡献奖",相关智算基础设施项目荣获中国电子学会科技进步奖。
在平台能力评估方面,"息壤"一站式智算服务平台在模型管理、模型开发、模型训练、模型推理、资源调度、性能等多个能力领域、数十个测试项中全部通过,以"卓越级"能力通过评估,从第三方视角印证了其在技术完整性与工程成熟度上的实力。
在实践层面,天翼云已助力中国石油化工集团有限公司、中铁物资集团有限公司、东莞市政务服务和数据管理局、霍尔果斯市等央国企及政府部门完成相关部署,推动国产技术在政务、能源、物流等领域深度落地。
七、结语:分散不等于割裂
算网融合调度要回答的问题,其实非常朴素:为什么明明有闲置的算力,需要它的人却找不到?
答案不在资源总量,而在组织方式。算力与网络分属两套体系时,每一段链路都在损耗效率;当两者被放进同一份决策视图,损耗才开始收敛。
从天翼云的实践看,这条路可以拆成三层递进:先联通,用算力插件与网关把异构资源接入统一池;再协同,用算数协同让算力决策与网络决策同步做出;最后普惠,用标准化与智能化把调用门槛降到普通团队也能承受的水平。
三层都打通,算力网络才算名副其实。否则,"网"只是物理上的连通,"络"却没有真正编织起来。
分散不等于割裂。算网融合调度的意义,正是用统一编排把孤岛连成大陆,用标准化把差异化为一致,让分布各地的算力真正形成合力。当算力像水电一样随取随用,智能化的红利才可能均匀地流向每一处需要它的地方。