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摘要：算力度量与建模技术作为算力网络发展的重要基础，通过统一建模算力需求和资源，结合网络性能指标，形成算网能力模板，为算力路由、管理和计费提供统一度量标准。深入探讨了该技术的发展趋势与挑战，分析了算力网络发展中的算力度量需求。在此基础上对算力网络各层级进行抽象建模，设计了一种基于任务基本处理单元的算力度量和管理方法，并提出了一套完善的算力度量与建模体系，为算力网络的进一步发展提供了有力支撑和新的思路。
关键词：算力网络；度量；建模；管理
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2024.06.001
1、算力建模与度量技术的研究背景
1.1 算力度量与建模技术的研究背景
随着全球互联网技术的飞速进步，数字化和智能化浪潮席卷而来，成为推动社会进步的重要引擎。算力网络作为工业互联网、云计算、大数据等新兴技术发展的重要支撑，是数字经济发展的关键资源，并迎来前所未有的发展机遇。面向未来日益多样化的业务需求，传统的数据中心和服务器集群已无法满足新业务模式对算力灵活性和高效性的需求，算力资源的提供方逐渐转变为遍布云、边、端的泛在算力，通过网络连接实现高效共享。算力网络作为连接这些资源的桥梁，扮演着全网算力资源平台的角色，整合了云、边、端的算力资源，为用户提供透明、一致的算力服务，满足其多样化、复杂化的计算需求。算力网络必须具备高效、灵活的管理和调度能力，实现对网络中算力资源的统一管控。通过精准评估用户计算任务的算力需求，将需求与管理的算力资源匹配，确保任务被准确调度至最合适的资源上，从而为用户提供稳定、高效的算力服务。
实现算力资源的高效管理和按需分配，首要任务是对算力进行准确统一的描述。这要求根据算力资源的特点和参数对算力进行抽象建模，从而进行统一的算力度量。根据中国通信学会的《算力网络前沿报告（2020年）》，泛在化、多元化算力资源的统一度量与建模是算力调度过程的基础，为算力网络资源的灵活匹配与调度提供保障。然而，传统的度量标准已无法满足算力网络的需求，因为算力网络不仅融合了算力设施和网络设施，还涉及计算能力、存储、内存等多个维度的指标。传统的算力度量方法通常是基于静态的硬件特性和指标进行评估，缺乏对算力节点动态性和异构性的考虑。因此，在面对复杂的算力网络环境和动态的业务需求时，传统的算力度量方法可能无法提供准确的度量结果。因此，需要进一步研究和探索新的算力度量方法，以适应算力网络的发展和应用需求。
本文探讨了算力度量和建模的技术与方法，旨在解决算力网络中算力资源管理以及资源分配问题。本文对算力供给侧、需求侧和算力服务执行侧进行了深入分析，明确了在算力服务执行过程中的算力度量需求；构建了涵盖算力服务层、算力抽象层、算力资源管理层、算力资源层的4层算力服务模型；根据算力资源的特性和计算任务的需求，设计了一套具体、可操作的衡量指标；通过将复杂的计算任务拆分为若干基本任务单元，设计基于任务单元的算力度量和管理机制，并提出了一套完善的算力度量和建模技术体系。这一体系为算力网络的度量和管理提供了一种新的解决方案，为算网融合的推进提供了有价值的参考。
