随着人工智能（AI）技术与虚拟现实（AR/VR）技术及其产业的快速发展与大量场景应用，算力资源的畅效流动需求成为必需，算网融合（Computing and Networking Integration）技术则势在必行，即将计算资源和网络资源深度整合的技术，这就衍生出算力网络。算力网络（Computing power and network convergence）是指面向算网融合演进的新型网络架构，通过算力资源与网络资源状态的协调调度，将不同应用的业务通过最优路径，调度到最优计算节点，保证用户体验和全局资源优化。算力节点是指提供算力的计算节点，可以多种形态存在，包括不限于云数据中心、边缘计算中心、终端、服务器等。我们知道，算力（Computing power）是集信息计算力、网络运载力、数据存储力于一体的新型生产力，主要通过算力基础设施向社会提供服务。而算力网络是算力基础设施的重要组成部分，算力网络运载力则是算力基础设施建设的重要技术根基。
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一、算力网络的主要特征
算力网络是计算网络深度融合的新型网络架构，以算为中心、以网为根基，通过无所不在的网络连接分布式的计算节点，实现服务的自动化部署、最优路由和负载均衡，从而构建可以感知算力的全新网络基础设施，保证网络能够按需、实时调度不同位置的计算资源，提高网络和计算资源利用率，进一步提升用户体验，从而实现网络无所不达，算力无处不在，智能无所不及的愿景。算力网络具有的三大特征详见下表1的描述。
表 1：算力网络具有的三大特征
二、算力网络的总体架构
1、架构
为了实现对算力和网络的感知、互联和协同调度，算力网络架构体系从逻辑功能上可划分为算力服务层、算力路由层、算网管理层、算网基础设施层四大功能模块。其中，网基础设施层作为算力网络的新型基础设施层；算力服务层、算力路由层和算网编排管理层作为实现算力网络可感、可控、可管的三大核心功能模块，实现对算力和网络资源的感知、控制和管理。下图 2-1 展示了算力网络的总体架构；下表2-1列出了四大功能模块的功能简介。
图 2-1：算力网络的总体架构
表 2-1：算力网络总体架构的四大功能模块的功能简介
2、接口
由图 2-1可知，基于定义的算网基础设施层、算力服务层和算力路由层等功能模块， 定义了 I1、I2、I3 三种接口，用于传递不同的管理、控制和数据信息。三接口的位置与功能详见下表2-2的介绍。其中，I3 接口通过 I3-1接口、 I3 -2 接口、I3- 3 接口完成设备注册、资源上报、性能监控、故障管理、计费管理等运营管理功能，实现算网管理层对算力服务层、算网基础设施层、算力路由层的管理。
表 2-2：算力网络总体架构中的接口定义及功能
三、算力网络的关键技术
算力网络通过算力服务层关键技术、算力路由层关键技术和算网编排管理层关键技术以实现对算力资源和算力服务的可感、可控和可管，进而实现业务需求的灵活、动态调度。
1、算力服务层
算力网络的算力服务层负责算力网络与用户服务的信息交互。用户的服务例如 VR/AR、V2X、AI等，支持向算力网络提出自身的算力和网络接入请求，以及了解算力和网络的实时状态等信息，来实现算力服务的按需提供、灵活调度。具体地，算力服务层应需要将业务或者应用的服务请求，映射为服务应用信息及用户业务请求，包括算力请求等参数，发送给算力路由节点。
2、算力路由层
算力路由层是算力网络的核心功能层，支持对用户需求感知、网络和算力资源信息的感知，实现“网络+计算”的联合调度，将业务调度到最佳服务节点。算力路由层功能需要具备算力路由控制和算力路由转发能力。因此，其关键技术包括算力路由控制技术和算力路由转发技术。
算力路由控制主要将算力信息引入路由域，进行算力感知的路由控制，将网络和计算高度协同优化。具体需要算力感知、算力路由信息生成以及算网协同调度等功能，下表3-2-1给出了这些功能的描述。
表 3-2-1：算力感知、算力路由信息生成和算网协同调度功能描述
关于算力路由转发技术，算力网络需要支持网络编程、灵活可扩展的新型数据面，来支撑算力服务的最优体验。基于算力路由控制下发的算力转发信息表，算力路由转发将基于转发表实现算力路由寻址。算力路由转发需要支持算力路由标识、算力路由转发、随路算力需求、随路的算力 OAM 管理等。下表3-2-2给出了算力路由转发技术应满足的技术要求。
表3-2-2：算力路由转发技术的要求
3、算网编排管理层
算力网络新型管理可通过算网管理中心支持对网络的算力资源和网络资源进行管理，以及对网络的算力服务进行管理，进一步包含算力设备的注册、OAM 运营等功能，通过统一的管理面对网络和算力进行管理和监测，并可生成算力服务合约及计费策略对算力进行统一运营。同时算网管理中心还可以接收业务服务请求，并对该业务进行调度。因此，算网编排管理层应具有的10项关键技术及其应满足的要求详见下表3-3的描述。
表 3-3：算网编排管理层具有的10项关键技术及其要求
四、算力网络发展的政策引导
由于算力网络已成为算力基础设施的重要组成部分，而算力基础设施则是国家新型信息基础设施的重要组成部分。因此，国家主管行政部门出台了关于算力网络发展建设的相关规范性管理文件，以引导算力网络高质量的发展。如工信部的《算力基础设施高质量发展行动计划》（工信部联通信 [2023] 180号）、发改委的《关于深入实施“东数西算”工程 加快构建全国一体化算力网的实施意见》（发改数据 [2023] 1779号）等。同时为深入落实该《实行动计划》和《实施意见》，工信部还提出了算力互联互通（工信部信管 [2025] 119号）、城域“毫秒用算”（工信厅通信 [2025] 54号）等具体的要求。
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五、算力网络的典型场景应用示例
1、云虚拟现实（Cloud VR/AR）
Cloud VR 将云计算、云渲染的理念及技术引入 VR 业务应用，借助高速稳定的网络，将云端的显示输出和声音输出等经过编码压缩后传输到用户的终端设备，实现VR 业务内容上云、渲染上云。Cloud VR业务对网络和计算都有极高的要求，例如入门级 Cloud VR（全视角 8K 2D 视频）在采用110 度视场角FOV传输情况下，其满足的技术要求如下表5-1所示；下图5-1展示了云 VR/AR 业务场景示意图。通过计算任务分级卸载，提高云、边、网资源利用率，提高业务体验，对于 Cloud VR 由试点走向规模部署具有积极的意义。
表 5-1：入门级 Cloud VR在采用110 度视场角FOV传输情况下的性能要求
图 5-1：云 VR/AR 业务场景示意图
2、车联网（V2X）
车联网业务场景包括辅助驾驶业务和车上娱乐业务, 如下图5-2 所示，通过辅助驾驶功能，对车辆外部由于遮挡、盲区等视距外的道路交通情况，通过边缘计算节点获取该车辆位置周边的全面路况交通信息，进行数据统一处理，对有安全隐患的车辆发出警示信号，辅助车辆安全驾驶。当本地的边缘节点过载时，辅助安全驾驶通知会发生时延，这可能导致交通事故的发生。辅助驾驶业务和车上娱乐业务具有不同的业务需求。
图 5-2：车联网业务场景示意图
算力路由节点通过 I1接口感知业务需求，将根据业务优先级进行流量调度，对高优先级的业务流量调度至最近的节点进行计算，例如预警信息；而非实时的流量则调度至远端节点或云端处理，例如车上娱乐业务。通过算力路由节点将时延不敏感的业务（例如车载娱乐） 从本地节点调度到其他节点进行计算，以降低本地节点的负载，使低时延业务在本地优先处理，保证其用户体验和可用性。通过算力网络对资源进行分配与调度，可以高效、可靠的完成多种业务。
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