T/ZGTXXH 071-2023 算网融合 网络基础设施网络规划设计规范

ICS35.240.01

CCSL04

团体标准

T/ZGTXXH071—2023

算网融合网络基础设施网络规划设计规范

Networkplanninganddesignspecificationforcomputingnetwork

convergencenetworkinfrastructure

2023-06-20发布2023-06-20实施

中国通信学会发布

T/ZGTXXH071—2023

目次

前言................................................................................III

引言.................................................................................IV

1范围................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................1

3术语和定义..........................................................................1

3.1算力网络computingforcenetwork................................................1

3.2算力computingpower............................................................1

3.3哑资源dumbresources...........................................................1

3.4网络切片networkslice..........................................................2

3.5服务水平协议ServiceLevelAgreement(SLA).......................................2

4缩略语..............................................................................2

5算力网络基础设施规划设计流程........................................................3

6算力网络业务承载需求提取............................................................4

6.1网络需求提取过程................................................................4

6.2算力网络应用场景设计............................................................4

6.3业务需求提取....................................................................5

6.4算力网络需求映射................................................................9

7算力网络总体规划...................................................................10

8算力网络跨层规划...................................................................10

8.1网络架构规划...................................................................10

8.2网络容量规划...................................................................11

8.3业务承载方案规划...............................................................11

8.4业务安全方案规划...............................................................11

8.5网络安全方案规划...............................................................12

9IP网络设计方案.....................................................................12

9.1网络架构设计...................................................................12

9.2网络容量设计...................................................................13

9.3IP协议设计.....................................................................13

9.3.1IPv6协议设计原则...........................................................13

9.3.2切片协议设计原则...........................................................14

9.3.3SRv6协议设计原则...........................................................14

9.3.4IP网络协议设计衡量指标.....................................................14

9.4业务承载方案设计...............................................................14

9.5网络可靠性方案设计.............................................................15

10全光网络设计方案..................................................................15

10.1网络架构设计..................................................................15

I

T/ZGTXXH071—2023

10.2网络容量设计..................................................................16

10.3业务承载方案设计..............................................................17

10.4业务安全方案设计..............................................................18

10.5网络可靠性方案设计............................................................18

11哑资源设计方案....................................................................19

11.1时延圈设计....................................................................19

11.2本地光缆网设计................................................................20

11.3省内干线光缆网设计............................................................21

11.4国家干线光缆网设计............................................................21

11.5哑资源数字化设计..............................................................21

12目标网演进设计....................................................................21

13网络基础设施规划&设计方案验证方法.................................................22

13.1规划&设计方案验证方法.........................................................22

13.2仿真工具能力指标要求..........................................................22

14算力网络规划设计规范应用场景......................................................23

15算力网络应用场景验收..............................................................23

II

T/ZGTXXH071—2023

前言

本文件依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起

草。

本文件由中国通信学会提出并归口。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本文件起草单位：中国信息通信研究院、华为技术有限公司、中国联通研究院、中国电信股份有限

公司研究院、中国科学院计算机网络信息中心、中国移动研究院。

本文件主要起草人：韩淑君、周宇、穆琙博、顾月峰、董娟、杨晏春、朱朝阳、张超、行骁程、袁

国桃、陈春晖、柴瑶琳、李建飞、李云鹤、申罕骥、姚惠娟。

本文件为首次发布。

III

T/ZGTXXH071—2023

引言

当前存在算网资源分布不均衡、网络SLA不可控及广泛连接不可获取等业务问题，现有网络基础设

施层无法支撑算网云的一体化调度和协同。同时传统的规划设计聚焦于网络互连互通，在网元层、网络

层及业务层的跨层跨区域协同规划设计方面缺少对应算力网络要求的标准和原则。

为了满足海量数据处理和广泛覆盖连接的业务需求，支撑算力和网络一体化融合的目标，本文件提

出了算网融合场景下的网络基础设施规划设计标准，对算力网络中网络部分的目标网规划及设计进行定

义，重点对目标网组网结构要求、建网容量、关键技术协议要求、业务承载要求、业务安全/网络可靠

性（业务保护）、网络可靠性及分阶段网络演进要求进行细化说明，并给出可度量的指标和验证方法，

支撑目标网络的达成，推动算力网络的行业标准化，促进算力网络相关技术在通信和互联网行业的部署

和应用。

IV

T/ZGTXXH071—2023

算网融合网络基础设施网络规划设计规范

1范围

本标准定义了算力网络基础设施建设过程中网络规划与网络设计环节两个阶段的原则和要求，可用

于支撑算力网络设施建设质量的衡量和验收。

本标准适用于算力网络基础设施提供商、网络集成商、算力网络服务提供商、算力网路运营企业和

评估机构等，可应用于算力网络设施产品及运营使能过程。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

国家信息中心2021年《全光智慧城市发展报告2.0》

3术语和定义

3.1

算力网络computingforcenetwork

算力网络就是一种在云、边、端之间按需分配和灵活调度计算资源、存储资源以及网络资源的新型

信息基础设施。

3.2

算力computingpower

设备的计算能力。小至手机、PC，大到超级计算机，没有算力就没有各种软硬件的正常应用。以PC

而言，搭载的CPU、显卡、内存配置越高，一般来说算力就越高。可分为通用算力和HPC算力。

3.3

哑资源dumbresources

无法自动上报自身信息的资源。如电信光纤基础网络中的光交、井盖、光纤等，也包括电力管道、

桥梁等公共基础设施。

1

T/ZGTXXH071—2023

3.4

网络切片networkslice

提供特定网络能力和网络特征（如资源隔离、SLA保障特性等）、为客户提供多种业务属性的逻辑

网络。

注：网络切片以S-NSSAI（网络切片选择辅助信息NetworkSliceSelectionAssistance

Information）为标识。

3.5

服务水平协议ServiceLevelAgreement(SLA)

服务商与用户之间约定的一种双方认可的协定，该协议定义了服务商为用户提供的服务类型、服务

质量以及对用户保障服务的性能和可靠性的承诺等内容。在算网融合场景中，SLA主要指网络可提供的

传输时延（单向、双向）、丢包、抖动和带宽等。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

AES256：AdvancedEncryptionStandard(AES)

AI：人工智能（ArtificialIntelligence）

AIoT：人工智能物联网（ArtificialIntelligenceofThings)

ASON:自动交换光网络（automaticallyswitchedopticalnetwork）

BFD：双向转发检测（BidirectionalForwardingDetection）

BRAS：宽带远程接入服务器（BroadbandRemoteAccessServer）

FlexE：灵活以太(FlexibleEthernet)

GIS：地理信息系统（GeographicInformationSystem）

iFIT:随流检测(In-situFlowInformationTelemetry)

NFC：近距离无线通信（Near-fieldCommunication）

ODUk:光通道数据单元k（OpticalChannelDataUnit-k）

OSU:光开关单元（OpticalSwitchUnit）

OTN：光传输网(OpticalTransmissionNetwork）

OUT：光转换器单元（OpticalTransponderUnit）

OVPN：光虚拟专用网（OpticalVirtualPrivateNetwork）

OXC：光交叉连接（OpticalCross-connect）

RFID：射频识别（RadioFrequencyIdentification）

ROADM:动态光分插复用(ReconfigurableOpticalAdd/DropMultiplexer)

SDH：同步数字体系(SynchronousDigitalHierarchy）

2

T/ZGTXXH071—2023

SNCP：子网连接保护（SubnetworkConnectionProtection）

SRv6：基于IPv6的段路由(SegmentRoutingoverIPv6)

Ti-LFA：拓扑无关的无环替换路径（Topology-IndependentLoop-FreeAlternate）

TTM：产品上市周期（TimeToMarketing）

VPN：虚拟专用网（VirtualPrivateNetwork）

VPN+：加强型VPN（EnhancedVPN）

5算力网络基础设施规划设计流程

算力网络基础设施规划设计流程包括业务需求提取、网络总体规划、跨层网络规划、IP网络规划

及设计、波分网络规划及设计、哑资源网络规划及设计技术规划六个阶段。不同阶段输出内容互相影响

和约束，最终形成完整的网络建设方案，如图1所示：

图1算力网络基础设施规划设计流程

按照职能划分，参与算力网络基础设施规划的主要角色包含：

——ICT服务提供商：算力网络的建设者及运维者；

——服务集成商：算力网络基础设施建设的服务提供者；

——设备提供商：算力网络基础设施生产者；

——咨询机构：算力网络规划设计咨询公司；

——算力网络用户：政府、企业或个人，使用算力网络基础设施完成具体工作者。

算力网络基础设施规划设计流程各阶段任务如下：

a)业务承载需求提取

算力网络基础设施规划设计需求提取可由ICT服务提供商、服务集成商及设备提供商工业用户、咨

询机构等执行

b)算力网络总体规划

根据提取到的算力对网络基础设施的要求，进行算力网络基础设施的总体规划，包括：网络总体架

构规划、关键技术选型、规划设计考核指标。算力网络跨层规划可由ICT服务提供商执行。

3

T/ZGTXXH071—2023

c)算力网络跨层规划

基于算力网络总体规划，结合算力网络业务需求，对基础设施不同网络层次之间的跨层方案，如对

接技术、对接位置、保护要求等进行规划设计。算力网络跨层规划可由服务集成商执行。

d)单层网络规划设计

基于算力网络基础设施总体规划及跨层规划要求，对单个网络层次的基础设施进行规划设计，输出

可指导单层网络建设及跨层网络对接集成的技术方案。

6算力网络业务承载需求提取

6.1网络需求提取过程

算力网络业务承载需求提取是通过业务场景分析得到对通信的要求，并将这些通信要求映射为对算

力基础设施网络的性能、功能、服务等要求的过程。

图2给出了算力网络业务承载需求提取过程，包括应用网络场景设计、业务需求提取、业务需求模

拟验证和算力网络需求映射。

图2算力网络需求提取过程

业务需求预测是必选的，目的是通过模拟真实应用场景，验证在未来三个月、6个月、一年、三年

后的网络对需求的满足情况。原则上要求承载网络先于业务需求建设完成，当业务需求提出时，可快速

上线，实现功能。在网络需求提取完成后，应将业务矩阵表表、业务SLA要求、业务增长预测文档提交

给网络服务提供商，开展算力网络设计和建设。

6.2算力网络应用场景设计

算力网络中资源与用户需求是多样的，具体包括资源节点的多样性、资源归属的多样性，业务需求

的多样性和算力类型的多样性。算力网络利用这些多样性特征综合选择满足业务需求与成本支出的最佳

算力资源与最优算力路径。

根据算力场景的时延需求，算力网络应用场景可分为时延非相关场景和时延敏感性场景。时延非相

关场景包括后台加工、离线分析和视频渲染等场景，对算力资源位置和响应时间无明确需求，可迁移卸

载至长距离远端算力资源上运行；时延敏感性场景包括自动驾驶、远程医疗、工业互联网、智慧城市和

实时量化交易等场景，对响应时间有明确的上下界要求，需就近选择与数据生产位置一致的算力资源以

满足其服务质量需求。

根据算力类型的共性特点，算力网络应用场景可分为检索查询类、渲染交互类、深度学习类和区块

共识类四类场景。检索查询类场景包括分布式搜索和推荐服务等场景，用户向集中或分布式资源池请求

4

T/ZGTXXH071—2023

服务，其算力资源池主要由代数运算或字符运算类算力组成；渲染交互类场景包括远程驾驶、远程医疗、

云游戏和游戏直播等场景，服务端将图片视频推送至离用户较近的算力资源上进行拼接渲染，其算力资

源主要由图形拼接转换渲染等浮点类算力组成；深度学习类场景包括视频分析、目标检测、目标跟踪、

智能对话和故障诊断场景，AIoT设备或用户将感知数据和任务卸载到云边资源池进行训练和推理，其

算力资源主要由卷积激活池化算子等神经网络类算力组成；区块共识类场景包括分布式账本、加密货币

和智能合约等场景，区块应用利用分布在全网的算力资源建立不可抵赖的共识机制，其算力资源主要由

分布式哈希算力组成。各种算力网络场景在请求响应模式、数据带宽需求、数据传输方向、参与算力节

点和节点组网拓扑等特性上表现迥异，具体差异如表1所示。

表1四种算力场景算力网络典型特性差异

场景类型请求响应数据带宽算力数据位置算力节点算力类型组网拓扑

检索查询类键值方式请求带宽低数据算力同址中心算力代数运算集中组网

响应带宽低字符运算

交换带宽低

渲染交互类拉取请求请求带宽低算力靠近用户边缘算力浮点运算边缘缓存网络

响应带宽高数据云端集中中心算力贴图渲染

交换带宽高

深度学习类推送请求请求带宽高算力边云协同边缘算力卷积运算边缘卸载网络

响应带宽低数据云端产生中心算力矩阵运算

交换带宽高神经网络

区块共识类对等模式请求带宽中数据算力对等链上算力哈希运算全分布组网

响应带宽中拜占庭共识

交换带宽中

应用场景应根据业务类型进行区分处理，明确每种业务类型的组网要求、承载SLA要求、保护要求

和安全要求。应用场景中应该包含业务的规模分析、SLA分级要求、典型故障场景下的保护要求、典型

安全防护要求。

算网融合的典型应用场景包括：智慧城市、智能交通、智能制造、智慧教学、智能物流、数字乐园

等