从699天到1.6小时，数据上演“极限穿越”——我国信息通信领域首个国家重大科技基础设施投运
“现在，开始进行未来网络试验设施确定性网络有关‘中国天眼’的数据迁移试验。”12月3日，在江苏省未来网络创新研究院，随着中国工程院院士、未来网络试验设施项目总负责人刘韵洁发出指令，“中国天眼”联合研究中心贵州师范大学分中心的数据网关开启。
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72TB天文数据开启“穿越”之旅。约1.6小时后，它们抵达华中科技大学天文系的数据中心。鲜为人知的是，此前采用传统互联网搬迁这些数据，需要699天。
从699天到1.6小时，托举数据上演“极限穿越”的未来网络试验设施，是我国信息通信领域首个国家重大科技基础设施。
当日，未来网络基础设施在南京通过国家验收，正式投入运行。验收委员会认为，项目全面完成建设目标，其产生的一系列重要技术成果突破，加速推动了我国信息通信领域关键技术攻关、成果转化应用与产业培育进程。
“设施通过国家验收，标志着我国在网络技术创新、试验验证与服务应用的能力上迈入国际先进行列，可为千行百业拥抱AI提供更优质的服务。”刘韵洁说。
光传输总长度超5.5万公里
“随着工业互联网、算力互联网、空天卫星网络等新型基础设施快速发展，现有网络在扩展性、移动性、安全性与服务质量等方面面临挑战。”刘韵洁介绍，为破解这些难题，我国于2013年在《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012—2030年）》中布局未来网络试验设施项目，系统开展网络基础理论、体系架构、关键技术与场景应用的科研攻关与探索。
经过十余年规划建设，未来网络试验设施已经覆盖全国40个城市，光传输总长度超过5.5万公里。它采取7×24小时全天候运行模式，可支持128个异构网络运行和4096个异构业务并行试验，实现与现有互联网及国际试验设施的互联互通，具备高通量、高可靠和确定性传输能力。
未来网络试验设施的优势在哪里？可以从12月3日未来网络研究院的一场技术演示试验中找到答案。
记者看到，此次试验中，团队在“中国天眼”联合研究中心贵州师范大学分中心和华中科技大学天文系之间的未来网络试验设施网络上，分别创建了1条带宽为50Gbps的确定性网络通道和非确定性网络通道，同时进行数据搬迁。未来网络试验设施确定性网络的数据搬迁速率约为50Gbps，非确定性网络约42Gbps；加入50Gbps的干扰流后，确定性网络的搬迁速率不会受到任何影响，而非确定性网络的搬迁速率很快降至不到1Gbps。
“这意味着，未来网络试验设施可提供确定带宽、确定抖动、确定丢包率的定制化服务，500米口径球面射电望远镜每天产生约上百TB数据。设施的打通，将大大提升数据传输效率和质量。”刘韵洁说。
为中国算力网建设探路
在十多年的持续攻关中，未来网络试验设施已具备大规模、可编程、虚拟化与开放共享等特征。在这背后，是项目团队攻克的一系列关键核心技术的“托举”。
刘韵洁介绍，团队在国际上率先提出了服务定制网络架构，成功研制了全球首个分布式大网网络操作系统，建成全球首个广域确定性网络，自主研制了全域一体化数算网调度平台，突破光电融合关键技术，在国家“东数西算”等重大工程中发挥了重要作用。
在未来网络试验设施项目建设过程中，团队牵头或参与制定了206项国际、国内标准，实现了IP领域的标准引领，获得授权发明专利221件、软件著作权139件，多项成果获得国家级科技奖励。
“未来网络试验设施是个开放的试验平台，科研机构、企业将来都可以在这个平台上测试各种新技术。它既是国家战略科技力量的重要支撑，也将是促进产学研结合的重要舞台。”中国工程院院士、未来网络试验设施国家验收委员会联合主任邬贺铨表示，设施的相关技术，已经为5G-A、6G技术的研制提供了支撑。未来，设施也将为中国算力网的建设探路。
对于时下火热的人工智能，未来网络试验设施亦展现出协同训练潜能。“跨域训练一款千亿级参数规模的大模型，需要50多万轮的迭代开发。在未来网络试验设施中，每训练一轮仅需要约16秒。而关闭设施的确定性网络能力，加入干扰流，训练该模型的每轮迭代时间将迅速增加20多秒。这意味着，如果没有确定性网络，这个大模型需要增加几个月的训练时间。”刘韵洁表示，用未来网络试验设施赋能大模型训练，可节省大量时间和经济成本。同等算力规模下，2000公里跨域池化算效比可达单数据中心的98%。未来网络试验设施聚合全网算力，将助力破解我国高端算力的“少、杂、散”难题。
未来，未来网络试验设施会在哪些领域发挥“国之重器”的作用？“最重要的就是‘东数西算’工程。”刘韵洁说，未来，设施将持续面向工业制造、能源电力、教育医疗、低空经济等领域提供开放试验支撑，并在AI大模型训练、算力调度、算网协同等前沿方向开展示范应用，为加快建设数字中国、网络强国，提高科技自立自强水平注入持续动能。
（科技日报南京12月3日电 记者 金 凤）
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