未来网络发展大会：2025服务生成算力网络白皮书

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未来网络技术发展系列白皮书（2025） 服务生成算力网络 白皮书 第九届未来网络发展大会组委会 2025年8月 版权声明 本白皮书版权属于紫金山实验室、中国联合网络通信有限公司研 究院所有并受法律保护，任何个人或是组织在转载、摘编或以其他方 式引用本白皮书中的文字、数据、图片或者观点时，应注明“来源： 紫金山实验室、中国联合网络通信有限公司研究院”。否则将违反中 国有关知识产权的相关法律和法规，对此紫金山实验室、中国联合网 络通信有限公司研究院有权追究侵权者的相关法律责任。 编写说明 主编单位： 紫金山实验室、中国联合网络通信有限公司研究院 参编单位： 北京邮电大学、中国铁塔股份有限公司 中移(杭州)信息技术有限公司、中国电力科学研究院有限公司 江苏方天电力技术有限公司、中国工业互联网研究院 江苏省未来网络创新研究院 指导专家： 刘韵洁 唐雄燕 黄 韬 曹 畅 谢人超 周 飞 智绪龙 柳 旭 魏 亮 参编人员： 周晓茂 贾庆民 张 岩 刘 辉 王立文 吴春鹏 王 岳 叶青河 丁成成 汤雅婷 俞芳芳 谢高畅 谭 跃 马力俊 闫亚旗 魏 华 刘文睿 刘永生 曹云飞 王子涵 黄 祥 吴 媚 贾 倩 范子瑜 彭开来 邵子豪 王 壮 王志浩 徐 鹍 李振红 陈娟娟 第九届未来网络发展大会白皮书 服务生成算力网络白皮书 I 前 言 算力是数字化时代的基础设施和核心动能，是全社会智能化转型 的基石。随着云计算、大数据、物联网、边缘计算等技术的兴起，以 及各行各业在数字化转型过程对网络、计算、存储等多维资源需求的 驱动，算力网络应运而生。作为一种结合算力和网络资源的新型信息 基础设施，算力网络通过将动态分布的计算和存储资源互联，将网络、 存储和算力等多维度资源的统一协同调度，实现连接和算力在网络的 全局优化。算力网络提供了一种弹性、高效、可扩展的服务模式，使 得海量的应用能够按需、实时调用分布式计算资源，为数字化转型业 务提供更加经济、高效、泛在的算力供给方案。 在算力网络推进各行业数字智能化转型过程中，随着行业应用涉 及的需求逐渐多样化、模型更加复杂化，行业应用中新业务、新需求、 新场景的多样化多对算力网络的灵活性、自动化和智能化提出了更高 的要求。为应对上述挑战，服务生成算力网络的概念得以提出。服务 生成算力网络通过将 AI 技术与算力网络的基础设施、功能流程、服 务应用等深度融合，把 AI 的解决目标和承载方式都设在算力网络内 部，利用 AI 技术赋予算力网络基础设施智能化、业务流程一体化、 服务能力自优化、算网运维自动化等能力，进而为多元应用提供泛在、 高效、灵活、安全的服务化算力供给。算力网络服务生成是利用 AI 技术使能算网深度融合与智能服务的新范式，也是智能算力网络构建 的终极目标。 第九届未来网络发展大会白皮书 服务生成算力网络白皮书 II 本白皮书详细阐述了服务生成算力网络的发展背景、基本概念、 参考架构、关键使能技术，同时介绍了服务生成算力网络的典型应用 场景，并探讨了服务生成算力网络的挑战机遇和发展趋势，旨在为服 务生成算力网络研究创新、技术发展和应用落地提供参考。然而，服 务生成算力网络的实现是个长远目标，相关理念和技术仍在研究发展 中，本白皮书还存在需要不断完善的地方，真诚地期盼读者批评指正。 第九届未来网络发展大会白皮书 服务生成算力网络白皮书 III 目 录 前 言 ..................................................................................................... I 目 录 .................................................................................................. III 一、 服务生成算力网络发展背景 ......................................................... 1 1.1 算力网络面临新的机遇及挑战 ................................................ 2 1.2 人工智能开启算网应用新范式 ................................................ 4 1.3 算网服务生成成为应对挑战的必经之路 ................................ 6 二、服务生成算力网络的愿景、特征与参考架构 ............................... 8 2.1 服务生成算力网络目标愿景 .................................................... 8 2.2 服务生成算力网络关键特征 .................................................... 8 2.2.1 意图驱动的算网融合 ..................................................... 9 2.2.2 算网全流程闭环自治 ................................................... 10 2.2.3 网-算-智协同自适演进 .................................................. 11 2.3 服务生成算力网络参考架构 .................................................. 12 三、服务生成算力网络使能技术 ......................................................... 20 3.1 算力网络 .................................................................................. 20 3.2 自智网络 .................................................................................. 22 3.3 人工智能 .................................................................................. 25 3.4 数字孪生 .................................................................................. 28 四、服务生成算力网络应用案例 ......................................................... 32 4.1 算网数据按需生成 .................................................................. 32 4.2 网络拓扑智能生成 .................................................................. 35 4.3 算网服务智能生成 .................................................................. 37 4.4 业务流程自主管控 .................................................................. 42 4.5 服务自优化与持续演进 .......................................................... 46 五、技术挑战与未来方向 ..................................................................... 50 5.1 智能训练与部署问题 .............................................................. 50 5.2 业务融合方案设计 .................................................................. 52 5.3 智能度量与评估 ...................................................................... 52 第九届未来网络发展大会白皮书 服务生成算力网络白皮书 IV 5.4 自演进可控性 .......................................................................... 53 5.5 应用落地与生态建设 .............................................................. 54 六、总结与展望 ..................................................................................... 57 附录 A：术语与缩略语 .......................................................................... 58 参考文献 .................................................................................................. 59 第九届未来网络发展大会白皮书 服务生成算力网络白皮书 1 一、服务生成算力网络发展背景 从战略发展角度来说，数字基础设施的发展是推动数字经济发展 的关键驱动力。随着全社会数智化转型的升级加速，对于算力的要求 也越来越紧迫。算力已成为全球技术创新竞争的焦点领域，我国正在 集中力量攻关面向未来产业发展的新一代服务生成算力网络（SG- CNC, Service-Generated Computing and Network Convergence）技术， 开展原创性、先导性的基础理论及关键技术研究，旨在形成具有自主 知识产权及产业把控力的算力网络应用体系，为我国经济社会的数字 化、网络化和智能化发展夯实底座。 从行业应用角度来说，随着各种新技术、新应用、新场景和新模 式等不断涌现，多元业务的不同服务需求对算力网络的自动化和智能 化提出了更迫切的要求。而且算力网络本身也面临着需求碎片化和多 样化、日益增加的系统规模和复杂度大大增加运维难度、算网资源协 同调度等诸多挑战。通过引入 AI（Artifical Intelligence）技术加快算 网智能化已经成为发展趋势和行业共识。新一代智能算力网络正以实 现“L5 等级”的自治为目标进行演进发展。 服务生成算力网络旨在以网络为基础、算力为载体、智能为核心， 通过多要素融合来实现，是利用 AI 技术来使能算网深度融合与智能 服务的新范式，也是算力网络智能化演进的终极目标。服务生成算力 网络以构建服务生成网络的思想来使能算力网络的功能实现，在当前 第九届未来网络发展大会白皮书 服务生成算力网络白皮书 2 算力网络的体系框架下，通过将 AI 技术与算力网络的基础设施、功 能流程、服务应用等深度融合，把 AI 的解决目标和承载方式都设在 算力网络内部，利用 AI 技术来赋予算力网络基础设施智能化、业务 流程一体化、服务能力自优化、算网运维自动化等能力，进而为多元 应用提供泛在、高效、灵活、安全的服务化算力供给。在此基础上， 服务生成算力网络还强调能力自主优化和智能自适演进，面向动态变 化的应用场景和服务需求能够通过自学习、自演进来不断提升自身业 务服务质量和智能化能力。 本白皮书阐述了服务生成算力网络的发展背景、目标愿景、体系 架构、使能技术、应用场景和机遇挑战等，旨在为那些有兴趣了解服 务生成算力网络概念和技术的研究人员提供介绍和指导，并期望借此 引起国内外研究单位的共鸣与思考，进一步推动服务生成算力网络的 落地应用和发展创新。 1.1 算力网络面临新的机遇及挑战 随着 5G、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术的结合 发展，工业互联网、车联网、AR/VR 等新型业务正逐渐落地推广。为 了满足复杂多元业务场景中的不同服务质量需求，新一代信息网络基 础设施正向着通信、存储、计算等多要素深度融合的一体化服务方向 发展。算力网络作为实现算网基础设施化的一个重要载体，旨在将泛 在的算力资源依托网络进行打通互联、协同调度，并将不同的应用业 务通过最优路径调度到最优的计算节点，在实现用户体验最优的同时， 第九届未来网络发展大会白皮书 服务生成算力网络白皮书 3 保证网络资源和计算资源利用率最优化。 算力网络的核心思想是基于泛在分布的网络实现无处不在的算 力资源，通过构建一张计算资源可感知、可分配、可调度的新型网络 来实现计算任务的统筹分配和灵活调度，算力资源云边端跨域分布和 算网深度融合是其典型特征，为多元用户按需提供优质高效的算力资 源服务是其最终目标。目前，算力网络在 VR 互动、新媒体直播、智 慧医疗、车联网、跨域算力共享等场景中发挥着重要作用，各行业数 智化转型的加速为其带来大量新的机遇。 然而，爆炸式的业务需求增长、日益增加的算网复杂度、以及用 户体验设计的逐步加强，给算力网络的发展带来了新的挑战。 场景需求多样化：算力网络既要将异构泛在的算力资源进行融合 纳管，也要考虑不同行业、不同领域、不同场景、不同企业对算力的 差异化需求。为此，算力网络不仅需要加强自身可用性、敏捷性等能 力的建设，还需要改变传统的服务范式，按需按量为客户提供计算、 应用、调优、运营、运维等一站式服务。 规模复杂度增高：算力网络规模和复杂度的日益增加，势必会引 入大规模系统的规划、管控、调整、运维、优化等问题，当前“人在 回路”的解决方式在规模、复杂性、动态性和成本等方面难以为继， 亟需自动化、智能化的管控机制实现对算网的规划设计、建设部署、 维护运营、优化调整、运维管理等全生命流程管理。 以用户体验为主：算力网络的目标是为用户提供极致的服务体验， 而这需要其具备高度的自动化、智能化水平，能够根据用户意图自动 第九届未来网络发展大会白皮书 服务生成算力网络白皮书 4 化地提供最优资源服务，然而现有算力网络的系统架构、流程机制、 使能技术、服务模式等无法支撑上述目标的实现。 近年来，以深度学习、知识图谱为代表的 AI 技术得到了飞速发 展，并在诸多领域取得了巨大突破。算力网络作为支撑各行业数智化 转型的信息基础设施，具有应用 AI 技术的巨大空间和潜力，通过引 入 AI 技术使能算网智能化也已经成为发展趋势和行业共识。另外， 算力网络能够进一步赋能 AI 产业加速进化，为 AI 计算提供“随处可 得”的优质算力服务，支撑大模型训练和高效的模型推理，有效地推 动 AI 应用的广泛落地和创新发展。为了使研究人员更直观、更深入 地理解服务生成算力网络，并提供面向新一代算力网络建设的参考方 案与灵感启发，本白皮书从 AI 技术与算力网络结合的角度入手，从 概念、架构、技术、场景、生态、挑战等多个方面对服务生成算力网 络进行系统、全面的阐述。 1.2 人工智能开启算网应用新范式 AI 在跨域特征挖掘、深度数据分析、策略动态生成、能力自动学 习等方面具备天然的优势，将 AI 与算力网络的设计、建设、维护、 运行和优化等功能结合起来，利用其强大的分析、判断、预测、决策、 学习等能力，赋能网元、算网和业务系统，助力构建高效灵活、安全 智能的信息基础设施。 “AI+算网”的融合发展将给算力网络注入新的技术活力，开启前 所未有的可能性，如图 1-1 所示。对于算力网络建设者来说，生成式 第九届未来网络发展大会白皮书 服务生成算力网络白皮书 5 AI 技术将打造全新的算网设计范式，彻底取代人类专家在算网设计 配置的工作，并能够根据场景自动生成最优算网部署方案。算网建设 者仅需要将场景需求、指标期望等输入给 AI 专家系统，然后按照生 成的方案在现实世界中执行对应的操作。对于算力网络运营者来说， AI 技术能够对算网全流程赋能，包括用户意图感知、业务智能承载、 服务闭环优化、智能运维等，使能算网自动化、自优化、自修复、自 学习，实现算网精细化自主运营，算网运营者将更多关注于算力网络 的规则制定和流程管理，而不需要在算力网络运行过程中进行干预。 对于算力网络使用者来说，基于 AI 技术构建的智能化算网服务流程， 能够快速识别新业务，使用智能的交互方法来全面洞察用户意图，在 实现资源高效利用的同时保障极致的客户体验。算网使用者仅需简单 的操作，便可获取最优的服务。同时，对于算力网络本身来说，AI 技 术将赋予其高度的智能水平与自治能力，能够以高级智能体的身份完 成与用户交互、分析决策、在线优化等活动，并通过自主学习实现自 身智能与能力的持续升级演进。 图 1-1 AI 技术开启算网应用新范式 第九届未来网络发展大会白皮书 服务生成算力网络白皮书 6 1.3 算网服务生成成为应对挑战的必经之路 AI 技术的创新突破及迅猛发展, 为应对上述挑战并超越传统算 力网络设计理念与性能提供了潜在的可能性, 并将充分赋能新一代 信息基础设施。近年来，国内外各研究机构、公司厂商、标准组织等 相继提出随愿网络、智简网络、自治网络等新型网络概念，最终确定 了服务生成网络的发展方向，即通过构建网络全生命周期的自动化、 智能化运维能力，提供敏捷运营和全场景服务。当前，服务生成网络 概念已获行业共识，能力分级标准已基本统一，如图 1-2 所示。 图 1-2 服务生成网络智能等级划分 基于上述思想，服务生成算力网络通过算网服务生成，即算网全 流程的自动化运行、高效的资源利用率、自适应的优化调整、持续的 智能演进、智简的服务体验、全场景的业务承载等，为各行业提供优 质的算网资源服务，赋能数字经济。具体来说，服务生成算力网络围 绕着算网融合一体化的建设目标，通过在系统全