國內外組織已經(jīng)逐步開展在算網(wǎng)融合方面的相關工作。在國際電信聯(lián)盟（ITU）包含有 5 項標準的算力網(wǎng)絡國際標準體系已初步建立，并形成統(tǒng)一術語——算網(wǎng)融合 CNC，覆蓋了 IMT-2020 及未來網(wǎng)絡、NGNe（Next GenerationNetwork Evolution，下一代網(wǎng)絡演進）、新型計算等技術領域，涉及需求、架構、服務保障、信令協(xié)議、管理編排等方向。在國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務組（IETF），2019 年 2 月成立了在網(wǎng)計算研究組 COINRG，主要面向數(shù)據(jù)中心，研究在網(wǎng)計算技術的需求和應用場景。

2022 年 3 月，算力感知網(wǎng)絡（Computing Aware Network,CAN）的工作組籌備會 BoF（Birds of a Feather）在 IETF 第 113 次會議中召開，第三代合作伙伴計劃（3rd Generation Partnership Project, 3GPP）面向 R19 也開始提出算力感知網(wǎng)絡（CAN）等相關立項和討論。

算網(wǎng)一體的發(fā)展路徑由計算和網(wǎng)絡兩大元素共同決定。從宏觀上講，能夠提供算力的組成單元包括計算單元、計算芯片、計算設備、計算系統(tǒng)；能夠提供連接能力的組成單元可以細分為片上總線、板級總線、網(wǎng)絡設備、網(wǎng)絡系統(tǒng)。

從能力維度看，計算指算力，網(wǎng)絡指連接；從實體維度看，計算和網(wǎng)絡都有各自的組成部分，分別提供不同的算力和連接能力。

我們通常理解的“網(wǎng)”是指由多種網(wǎng)絡設備組成，具有連接能力的基礎設施。一般來講，片上總線、板級總線都屬于設備內部互聯(lián)方式，不在“網(wǎng)”的范疇之內。因此，算網(wǎng)一體最基本的組成單元是計算設備和網(wǎng)絡設備，最初開始從設備層面呈現(xiàn)技術要素的融合，并且隨著技術要素、能力要素、資源要素的不斷驅動，由設備一體向系統(tǒng)一體發(fā)展，最終實現(xiàn)服務一體。

從系統(tǒng)層次看，計算系統(tǒng)的主要代表為云數(shù)據(jù)中心，超算中心等，而網(wǎng)絡系統(tǒng)的代表為互聯(lián)網(wǎng)(Internet)以及 5G 移動通信網(wǎng)絡。算網(wǎng)一體系統(tǒng)包含了設備級算網(wǎng)一體，除融合計算、網(wǎng)絡、存儲等技術要素外，還充分融合了數(shù)、智、安、鏈等能力要素，在表現(xiàn)形式方面更為豐富。目前看來，6G 網(wǎng)絡預計將成為算網(wǎng)一體系統(tǒng)，移動通信網(wǎng)絡系統(tǒng)將和分布式云系統(tǒng)充分融合，云、邊、端算力將借助網(wǎng)絡實現(xiàn)高速泛在，一體融合。

從設備層次看，算網(wǎng)一體主要表現(xiàn)在設備既具備一定信息處理功能，同時具備信息轉發(fā)能力。技術要素融合在設備級算網(wǎng)一體中發(fā)揮著主要作用。比如算力路由、在網(wǎng)計算就是典型的設備級算網(wǎng)一體關鍵技術。算力路由技術，基于網(wǎng)絡、計算、存儲、服務的狀態(tài)感知，將算力信息注入路由表，生成“網(wǎng)絡+計算”的新型路由表。算力路由技術基于用戶的業(yè)務請求，通過網(wǎng)絡、計算聯(lián)合路徑計算，按需、動態(tài)生成業(yè)務調度策略，并實現(xiàn)基于 IPv6 、SRv6 等協(xié)議的可編程算力路由轉發(fā)路徑。在網(wǎng)計算技術將計算設備處理的任務卸載至網(wǎng)絡設備，利用網(wǎng)絡設備的閑散算力，邊走邊算，實現(xiàn)數(shù)據(jù)隨轉隨算，開創(chuàng)應用、網(wǎng)絡聯(lián)合處理模式，實現(xiàn)應用服務加速。

從服務層次看，算網(wǎng)一體服務也將逐步呈現(xiàn)一體化，可以實現(xiàn)算力如水、電一般即取即用的社會級服務。算網(wǎng)一體服務演進過程中，需要綜合技術要素、能力要素以及能源、土地等資源要素。

從整體來看，算網(wǎng)一體以多要素融合、多層次服務形式從設備一體化到服務一體化演進；分開來看，呈現(xiàn)出以計算為主和以網(wǎng)絡為主的兩種發(fā)展路徑和目標。前者演進目標是一體化超級計算機，提供強大的算力；后者演進目標是信息處理網(wǎng)絡，通過網(wǎng)絡實現(xiàn)算力原生和算力泛在。

算網(wǎng)一體的定義：算網(wǎng)一體是算力網(wǎng)絡發(fā)展的目標階段，是計算和網(wǎng)絡兩大學科深度融合形成的新型技術簇，是融合貫通多要素的一體化服務，是實現(xiàn)算力網(wǎng)絡即取即用社會級服務愿景的重要途徑。算網(wǎng)一體的特征包括：

設備一體化：支持網(wǎng)絡和計算相互感知、協(xié)同調度功能的新設備。通過外掛或者內嵌/內生的方式，形成支持“算力感知”、“網(wǎng)絡感知”或“轉發(fā)即計算”等的多種形態(tài)的設備硬件。

協(xié)議一體化：支持算力、網(wǎng)絡、服務等多維資源信息感知和調度的新協(xié)議，包括算力感知協(xié)議、算力路由協(xié)議、算力配置協(xié)議和算力 OAM 協(xié)議等，可通過網(wǎng)絡協(xié)議擴展并攜帶計算信息，或者定義新型協(xié)議實現(xiàn)。

調度一體化：網(wǎng)絡和計算在管理調度層面打通，提供統(tǒng)籌考慮的序列調度能力，或“轉發(fā)即計算”的原子化功能細粒度并行調度能力。網(wǎng)絡支持考慮計算維度的全局調度，或者保障局部最優(yōu)的信息調度。

服務一體化：網(wǎng)絡和計算服務統(tǒng)一入口，通過能力的相互補充和調用，面向用戶提供一體的網(wǎng)絡和計算服務。

基于算網(wǎng)一體的定義和特征，本章節(jié)進一步提出了算網(wǎng)一體的參考體系架構，其中，形態(tài)體系、技術體系、設備體系、協(xié)議體系共同打造算網(wǎng)一體基礎設施，支撐新能力、新服務和新生態(tài)。

（一）形態(tài)體系

根據(jù)算網(wǎng)一體的演進路線研判，算網(wǎng)一體包括以網(wǎng)為主和以算為主兩種路線。當前的網(wǎng)絡主要包括域間的廣域網(wǎng)連接和域內的局域網(wǎng)連接，廣域網(wǎng)由于其連接范圍廣，計算要素相對稀疏，仍然主要保持“網(wǎng)”的特性；局域網(wǎng)由于其連接范圍有限，計算要素相對密集，將更多呈現(xiàn)“算”的特性。所以，算網(wǎng)一體在面向域間和域內的演進中，將呈現(xiàn)“域內化網(wǎng)為算”和“域間化算為網(wǎng)”兩種形態(tài)。

域內化網(wǎng)為算：域內因為歸屬同一運營主體，有望丟掉分層解耦的“包袱”，通過軟硬深度融合，率先實現(xiàn)基礎設施充分池化，變成一臺超級計算機。

域間化算為網(wǎng)：域間網(wǎng)絡承擔著高效連通多運營主體算力和服務的任務，兼容互通是首要任務，分層模型的思想仍將沿用。

（二） 技術體系

算網(wǎng)一體核心技術以網(wǎng)絡和計算的一體化服務為目標，研究算力度量、算力感知、算力路由、在網(wǎng)計算、算力交易、確定性服務、算網(wǎng)一體編排、通感算一體等技術。

（三） 設備體系

設備是技術的載體、是能力的底座、是服務的支撐。算網(wǎng)一體技術體系的發(fā)展，算網(wǎng)一體基礎設施需要新型設備和系統(tǒng)承載，包括算力路由設備、算力網(wǎng)關設備、算網(wǎng)控制設備、算網(wǎng)編排器、算網(wǎng)調度器等以網(wǎng)為主的設備，以及包括云化 UPF（User Plane Function，用戶面功能）、云化小站等以算為主的設備，共同構建算網(wǎng)一體的設備體系。

（四） 協(xié)議體系

設備的功能實現(xiàn)以及設備之間的通信需要新的算網(wǎng)一體協(xié)議。算網(wǎng)一體協(xié)議主要作用在域間的算網(wǎng)一體演進，從 OSI 七層協(xié)議模型演進而來，分層引入新信息、新能力，構建算網(wǎng)一體協(xié)議體系。

（五）能力體系

算網(wǎng)一體的新型能力體系，包括資源布局、編排、調度等能力。

（六）服務體系

算網(wǎng)一體的新型服務體系，包括交易、激勵等服務，將催生新的商業(yè)模式。社會算力資源并網(wǎng)將推動實現(xiàn)“全局算力一盤棋”，結合新型激勵機制可以提升各方參與積極性，共同促進算網(wǎng)新服務發(fā)展，呈現(xiàn)算網(wǎng)泛在分布、一體供給、協(xié)同編排、靈活取用、綠色設計等特點，同時通過多方參與博弈實現(xiàn)算力和網(wǎng)絡的均衡優(yōu)化。

（七）生態(tài)體系

算網(wǎng)一體的新型生態(tài)體系，包括產業(yè)鏈、價值鏈、供應鏈等。當前社會處在IT 與 CT 技術融合持續(xù)深入的時代，未來還將與 OT 等技術進一步融合。新型生態(tài)體系的構建將有助于整合多方的力量，共同推進算網(wǎng)一體走向成熟。