西部将建国家算力枢纽节点，东数西算怎么运

　　日前，2021 中国国际大数据产业博览会在贵州贵阳隆重召开。在开幕式上，全国一体化算力网络国家枢纽节点建设正式启动，这让＂东数西算＂再次成为热点。发改委等四部门也联合发布《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》（以下简称《方案》），大力推进实施＂东数西算＂工程，推动大型数据中心向可再生能源丰富，气候、地质等条件适宜的区域布局，以实现＂东数西算＂。这对于推动中国数字经济和西部地区发展，意义重大。何谓＂东数西算＂？
　　我们可以先从大家耳熟能详的＂南水北调＂、＂西电东输＂这些国家战略性工程来了解。
　　所谓＂南水北调＂，就是建设一张＂四横三纵＂为主体的高品质＂水网＂，实现中国水资源南北调配，将南方充足的水资源运输到北方，使水尽其用，地尽其利。而＂西电东输＂，就是借用水力发电潜力巨大的西部地区，通过一张高品质的＂电网＂，实现西部发电供给东部企业和居民使用，有效缓解华东、华中地区的用电压力。
　　＂东数西算＂也是类似的思路，就是将东部产生的数据运输到西部，发挥西部数据中心的算力，支撑企业数字化转型以及社会民生。
　　众所周知，我国东部地区有许多做大数据、人工智能的高信息化企业。像政府＂一网通办＂、互联网企业的云计算，每天都会产生大量数据。但东部地区的算力基础设施资源紧张，难以满足当地需求。
　　与之相对应的是，西部地区有能源、有土地，算力资源丰富。通过构建类似于＂南水北调＂、＂西电东输＂的网络，把东部的数据运输到西部存储、计算，能够极大改善东中西部数字新型基础设施不平衡的布局。
　　数据中心既是个‘比特 ＂ 企业，又是个‘瓦特 ＂ 企业，既是高新技术产业的‘优等生 ＂，又是能耗领域的＂差等生＂。
　　一个超大型数据中心，每年耗电量近亿千瓦时。在东部一线城市，由于能耗指标紧张、电力成本高，大规模发展数据中心的难度很大，充满了局限性。而一些西部地区，可再生能源丰富，气候适宜，但存在网络带宽小、跨省数据传输费用高等瓶颈，无法有效承接来自东部的需求。
　　近年来，＂东数西算＂在产业层面已有实践。三大运营商、华为、互联网厂商等，在贵州、甘肃等西部地区布局了大量的数据中心。在全国首个大数据综合试验区贵州，运营及在建的数据中心已达 23 个，形成了行业集聚效应。
　　一期建筑面积约 48 万平方米的贵安新区华为云数据中心项目，是贵州贵安新区重点打造的 12 个大型数据中心之一。项目建成后，将成为华为全球管理数据存储中心，可安装存储服务器约 40 万台。平均每年还将有 1 万人左右进入园区，进行全景化实战培训、实习等。＂东数西算＂如何构筑？
　　首先，＂东数西算＂要关注＂算＂。
　　对于贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等可再生能源丰富、气候适宜、数据中心绿色发展潜力较大的节点，可以重点提升算力服务品质和利用效率，积极承接全国范围内的后台加工、离线分析、存储备份等算力需求，打造面向全国的算力保障基地。
　　国家发展改革委创新和高技术发展司司长沈竹林表示，在建设数据中心的时候，需要关注这几个方面：一是引导有序布局，实现数据中心有序发展。二是促进绿色节能，助力实现碳达峰、碳中和。三是推进迭代应用，提升大数据的创新能力。四是体现高效利用，提高算力资源利用效率。
　　其次，＂东数西算＂有了超强＂算力＂，更要关注＂运力＂，解决数据＂从东部运送到西部＂的问题。
　　《福布斯》预测：＂未来十年内，数据将持续增长，不断突破界限、推动创新和利润增长。＂2015 年以来，我国数据增量年均增速超过 30%。随着全社会数据总量的爆发式增长，中国已经成为全球数据资源大国。数据的超大＂体量＂，需要更大规模、更高效的数据中心提供算力。
　　数据中心内的数据包含很多机密数据。譬如，政务类应用数据，包含很多人民群众的社保、居住地等信息；银行数据，包含储户个人账户和存储信息；医疗数据，包含患者的诊疗信息等信息。这些数据，全部需要高安全的网络。
　　对于金融交易、车联网、工业互联网等领域，对数据中心网络的时延要求极高。千行百业产生的数据信息从东部运输到西部，需要强大、安全、可靠的运力网络来保驾护航。＂东数西算＂的运力网如何构筑？
　　既然提到数据＂运力＂，这就不得不提到全光网。
　　利用光进行信息传输的方式，可以说历史悠久。1966 年，华人高锟提出了光纤传输理论。1976 年，光纤技术的继续发展，使得光纤损耗已减小至 0.47dB/km，推动了光传送技术的蓬勃发展，广泛应用于数据传输。
　　为何选择光来传输？
　　第一，光传输安全性最高，抗干扰能力最强。
　　光纤只传光，不导电，不受电磁场的作用，因此光纤对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。也正是这个原因，使得光纤中传输的信号不易被窃听，因而保密性强。光传输采用是 L0 和 L1 层提供以波长 λ 和子通道 ODUk 为代表的刚性＂硬＂管道，具有天然硬隔离的属性，是安全性最高的信息传输技术。
　　第二，光传输可靠性高。
　　光纤本身的材料是石英 (SiO2)，外包装材料一般为特种工程塑料，都具有极高的耐腐蚀性，因而对环境的适应性非常强，具有耐酸、耐碱的特性。而网络层面，可配合自动交换光网络（ASON）技术，光缆发生故障时，业务可自动快速恢复，支持最高可达 99.999% 的安全，大幅提升网络韧性。
　　第三，光纤传输容量大，传输距离长。
　　密集波分 (WDM) 技术早已成熟，且还在不断挖掘光纤的传输潜力。当下，单纤传输的最大容量已达到 200G x 120 波（24Tbps），后续可持续升级演进到 48T 乃至 88T。同时，商用光纤的衰减已达 0.19dB/km 以下，可以实现数千公里的超长传输。
　　第四，稳定的超低时延。
　　光是目前传输最快的技术，在光纤中可以达到每秒 20 多万公里。基于端到端的全光网，数据一跳直达，可以提供确定性的低时延保障。＂东部 - 西部＂之间的传输时延，可达毫秒级。东数西算，全光网虚位以待
　　中国在全光网的发展，一直走在世界前列，并持续引领着光产业的发展方向。
　　全光网发展已经历两个产业代际：以全光纤网为特征的全光网 1.0 时代，以全光自动调度为特征的全光网 2.0 时代。伴随国内三大运营商相继开启 ROADM/OXC、200G/400G、光网自动化管控系统的商用部署，标志着中国已经全面迈入全光网 2.0 时代，为＂东数西算＂打下了坚实的网络基础。
　　从 2018 年开始，中国三大运营商相继开启了 OTN 政企网的大规模建设 ——2018 年底，中国移动率先启动了全球最大规模的 OTN 品质专线网络建设；中国电信也推出了＂FIRST＂品牌的品质专线产品，通过打造覆盖全国的端到端全光网络，提升其高品质专线的竞争力；中国联通则基于其 OTN＂金融精品网＂的创新实践，将之进一步延伸到千行百业，构建了面向不同行业市场的精品专线产品。
　　在集团完成国干层面政企专网的建设之后，各省开始有所动作，以此来打造一张 E2E（端到端）的扁平化 OTN 网络，从而为企业同时提供高品质的本地专线和跨省专线。
　　从 2019 年初，全国各省公司已陆续启动省内的政企精品网，截止目前建设了 70 余张 OTN 品质专线网络。譬如上文提到的全国首个大数据综合试验区 - 贵州，三大运营商纷纷建设全光网。贵州移动在 2021 年 5 月 17 日正式宣布＂极速之光＂系列云网产品正式全线商用，贵州联通也发布了 Smart OTN 智网专线。
　　三大运营商一直致力于为中国的数字经济发展、为政企的数字化转型提供坚实的通信基础网络。通过近 2 年来打造的 70 多张高品质全光网，运营商们已然构建了一条＂东数西算＂的大动脉，通过＂超高安全、超低时延、超高可靠、超大带宽、超长距离、灵活可调＂的高品质联接，快速高效地将＂东数＂运送到＂西算＂，充分释放＂西算＂的超强算力。