蜂窝坍塌?关于 6G 天地一体化数据中心的构想

  发布时间: 2021年11月25日 08:25:18   作者: 广丰能源网

刘鹏先生在继《蜂窝坍塌?关于6G架构变革的思考》之后,再次推出6G时代天地一体话数据中心的思考,值得钦佩。作为长期耕耘通信产业一线的资深通信人,在6G正在找方向、做定义的预研期,给出自己建议,体现了对产业未来的关切。

通信网发展至今,正在经历以连接为中心到以计算为中心的蝶变,通信网亦正演变为计算网。数据中心在网络中的角色凸显,直接关系网络效能、成本、运营和业务生成。显而易见,在6G时代,计算的中心地位会进一步加强,数据中心的构建将更为重要。刘鹏先生提出天地一体化数据中心,令人耳目一新。从"东数西算""地数天算",这是一个巨大的飞跃,也是本质的变革。

希望刘鹏先生的"太空数据中心"构想,像马斯克的"卫星互联网"一样,在6G时代梦想成真。

《通信产业报》全媒体总编辑

辛鹏骏

序言

在上一篇"蜂窝坍塌?关于6G架构变革的思考"中论述了6G太赫兹环境下,网络核心网、传输、无线接入架构的深刻变革。本文从变革后网络架构和业务需求的背后的数据中心建设、组网的特征和技术趋势等问题进行了进一步探讨。

未来6G天地一体化的新型网络架构会引发带动惊人的变革。按照专家的构想,未来6G天地一体化网络将是实现以社会的虚拟和现实相结合的"数字孪生"为特征的各种业务:AR/VR、人工智能、智慧民生、智慧工业、智慧农业等等。其网络特征将是按需服务、至简、至柔、智慧内生、安全内生,被运营商称之为算力网络。近来,又被业界热炒为"元宇宙"。可见6G天地一体化无线网络架构背后最重要的基础设施就是为千行百业的应用的数据中心及其组网。数据中心及组网既关系到数字化转型的千行百业的数据中心的指数级增长,又面临碳达峰碳中和节能减排的巨大压力;既要面对各种应用分布式热数据的快速增长,又要面对极其庞大的冷数据中心的长期存在。更关键的是6G 业务应用数据交互时延是数据中心的命门。

数据中心牵扯到芯片、计算、存储、交换、安全、服务器和交换机的白盒化诸多领域,已有很多技术研究成果和进展,本文不再讨论。只是关注冷热数据组网、数据中心组网的时延特征、数据中心的耗电和节能。这些问题关系到诸多应用的体验、关系到碳达峰碳中和、关系到数据中心及组网的长远发展道路。

在数据中心建设和组网中有两个非常重要命题,其一是数据中心的交互时延将成为6G时代的数据中心组网的重要特征;其二是建立太空数据中心将成为天地一体化数据中心组网的重要组成部分。下面,我们围绕这两个问题,对未来数据中心组网的指标要求以及太空数据中心存在的若干技术问题和发展趋势进行详细讨论。

蜂窝坍塌?关于 6G 天地一体化数据中心的构想

图1 天地一体化数据中心

第一章

数据交互时延是未来数据中心组网的重要指标

随着5G日益发展的壮大,国计民生、各行各业掀起了数字化的高潮。尤其是人们对未来6G时代的应用规划远景:太赫兹的极高带宽、传送速率、极短时延;天地一体化无线覆盖;自动驾驶、人工智能、全息通信、AR/VR、数字孪生等应用都对数据中心提出了更高的要求,其特征就是数据的交互时延。而目前业界还停留在冷数据、热数据的概念中。

1、 数据中心的热数据与冷数据:

随着4G、5G的迅猛发展,移动互联网大大推动了互联网数据中心(IDC)建设的高潮,尤其是在数字化转型的浪潮下,企业数据中心(EDC)、国家级大型超算中心(NSC)如雨后春笋迅速发展起来。随着MEC的兴起,边缘网络数据中心在地理位置上靠近客户,目的是降低延迟,减少网络拥塞,作为用户和中央数据中心之间的数据聚合和内容缓存点,但就数据中心建设和组网其主要的目的还是为了降低数据中心的成本。

例如,数据清洗与标注提升存储数据的质量,减少无效数据的存储,冷热数据分开存放;云边端协同优化数据处理效率。尤其是冷热数据分开存放、东数西算、云边端协同优化数据处理都与数据中心组网强相关。热数据是需要被计算节点频繁访问的在线类数据。冷数据是对于离线类不经常访问的数据,比如企业备份数据、业务与操作日志数据、话单与统计数据。所以,热数据因为访问频次需求大,效率要求高,一般就近计算和部署;冷数据访问频次低,效率要求低,可以做集中化部署,而基于大规模存储池里,可以对数据进行压缩、去重,建设在能源成本较低的边远地区降低数据中心的成本。

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