什么樣的智算網絡方案，才是客戶真正想要的？

隨著AI熱潮的不斷發展，業界已經充分意識到：除了算力卡之外，智算網絡也是決定算力集群性能的重要因素之一。智算網絡就像算力集群內部的“神經脈絡”。如果它不能高效工作，哪怕肌肉和大腦再發達，整體的能力都會受到限制。

這些年，圍繞智算網絡技術方案，業界逐漸形成了兩大主流方向：一種是以“GPU + Infiniband（IB）”為代表的私有方案流派；還有一種，是以“魔改”高性能以太網（RoCEv2）為代表的開放方案流派。與此同時，國內算力需求持續快速增長，國產算力生態加速崛起，形態更加多元，出現了更多不同品牌的 GPU、網卡和整機系統。在這種多元化背景下，行業對于“更開放、更易演進、可持續”的網絡底座需求也變得愈發迫切。

正因如此，“魔改以太網”開放方案的陣營正在不斷擴大。這條技術路線不僅保持了成本、生態方面的固有優勢，在性能、可靠性、兼容性等關鍵指標上持續逼近乃至趕超IB。對于國內目前如火如荼的智算基礎設施建設來說，這無疑是一個重大利好。

前段時間，新華三推出了一個很有特色的創新架構智算方案，名字叫做DDC，吸引了整個行業的關注。這個方案，就屬于剛才說的開放方案流派。

說到DDC，可能很多專業讀者會首先想到業界最早提出的“分布式解耦機框（Disaggregated Distributed Chassis）”。如果它是DDC 1.0，那么新華三推出的DDC架構，則是在DDC 1.0基礎上的演進升級，全稱叫Diversified Dynamic-Connectivity，多元動態聯接。它同樣屬于分布式解耦機框的技術路線，但引入了多項關鍵技術創新，在傳輸性能、連接規模、開放解耦、運維簡化等方面都有了巨大的改進提升。

接下來，我們就詳細看看，新華三的DDC方案，到底有哪些黑科技。

●高帶寬+大規模

新華三的DDC方案包括NCP（網絡處理單元）和NCF（網絡交換單元）兩層，通過Spine-Leaf葉脊架構進行全連接。NCP相當于業務線卡，NCF相當于交換網板，都是獨立工作的盒型形態。

方案對應到新華三的具體產品，是H3C S12500AI系列交換機。NCF有一款H3C S12500AI-NCFN。NCP有兩款，分別是H3C S12500AI-18EP20EP-NCPN、H3C S12500AI-36DH20EP-NCPN。

產品的外型和端口數如下圖所示：

NCP和NCF的端口都支持800G，完全可以滿足當前主流網卡形態的接入需求，帶寬妥妥夠。

規模方面，也很容易計算。單POD組網（DDC單集群）下，800G信元端口可以分為兩個400G，也就是支持40個NCF和256個NCP，總共支持256（接入設備）*36（接入端口）=9216個端口（400G）。如果是800G的話，就是4608個端口。

這個端口數量，足夠支撐國內絕大多數的智算集群應用。如果要搞萬卡集群，就可以采用多POD組網（DDC多集群），最大可支持8個POD，也就是73728個400G端口（或36864個800G端口）。

●零擁塞+零波動

接下來，我們來看最關鍵的無損傳輸。也就是說，當智算網絡處于高流量負荷狀態的時候，會不會出現丟包、抖動和擁塞。

眾所周知，AIGC大模型訓練業務對網絡丟包極為敏感，輕則導致吞吐效率降低，重則將使訓練任務中斷。無論是哪一種，都會嚴重影響算力集群的訓練周期和成本。

新華三DDC方案是如何確保實現零波動、零擁塞的呢？

答案就是以信元轉發為核心的負載均衡機制，以及基于“VoQ（Virtual Output Queueing，虛擬輸出隊列）+Credit”的確定性擁塞控制機制。

大模型訓練場景的流量特點，概括來說，就是大而且雜。因為訓練包括多種方式（例如DP數據并行、PP流水并行、TP張量并行、EP專家并行），每種方式的流量模型不一樣。有的帶寬高（低），有的流數多（少），還經常會高并發、突發。

傳統的ECMP（等價多路徑路由）等負載均衡機制根本無法應對這種復雜流量特征，流量容易被哈希到同一鏈路，產生擁塞。

新華三DDC方案的做法，是網卡（GPU）側的數據流進入NCP后，切割為等長字節的信元。然后，將這些信元動態、均衡地噴灑到內部交換網絡（NCF）的所有鏈路上。在信元到達出口NCP時，再進行重組。

這就是以信元轉發為核心的負載均衡機制。

再看看確定性擁塞控制機制。

下圖，是傳統非DDC的RoCE方案的擁塞案例，基于PCF（優先級流控制）+ECN（顯性擁塞通知）機制。

具體來說，當Spine1到Leaf9之間的鏈路（黃色線）出現擁塞時，Spine1會逐層向上反壓，向Leaf1發PFC幀。這就會導致Leaf1和Spine1之間端口的相關隊列全部被壓住。這就會影響Spine1到其它Leaf（例如綠色線）的流量。這就是線頭阻塞問題。

在DDC方案里，就不存在這種情況。

DDC方案的VoQ，是在入口設備上基于不同出端口維護的隊列。當Spine1到Leaf9之間的鏈路出現擁塞時，只影響基于Leaf9的VoQ隊列。其它VoQ隊列（例如Leaf1到Leaf8）并不受影響。這就避免了線頭阻塞的問題，實現了精準反壓。

這有點像餐廳排號，大桌、中桌、小桌分開排隊，互不影響。

VoQ解決了線頭阻塞問題。那么確定性的擁塞控制，又是如何實現的呢？這就需要Credit授權控制轉發機制的配合。

可以將Credit理解為令牌。當入向要往出向進行轉發時，會先發授權請求。當出向的帶寬可以保證報文轉發的時候，出口NCP才會給入口NCP發Credit授權回應，允許流量推送。

Credit有點像餐廳的叫號系統。只有叫號了，才允許進入，就可以避免擁塞。

在以信元轉發為核心的負載均衡機制和基于“Credit + VoQ”的確定性擁塞控制機制的共同加持下，新華三DDC方案能夠實現鏈路利用率100%的負載均衡效果，且充分吸收突發流量，徹底消除DDC網絡內部的擁塞。

經權威機構測試驗證，新華三DDC方案的帶寬利用率絲毫不亞于InfiniBand網絡。

在8臺服務器64張英偉達H20 GPU卡，進行NCCL-Test對比測試。All Reduce場景下，DDC性能與IB基本持平。16G數據時，DDC比IB提升了0.27%。All-to-All場景下，256M以下數據對比IB無提升效果。1G以上數據時，DDC性能提升明顯。16G數據時，比IB提升了21.74%。這說明，數據量越大，DDC的優勢越明顯。

●網卡解耦+多元異構

新華三DDC作為分布式機框，實現了“物理上的分體、邏輯上的整體”。它就像一個“超級交換機”，前面提到的信元切割、重組，還有VoQ+Credit技術，都是在其內部完成的，不需要網卡的參與。

也就是說，DDC實現了與網卡和GPU的完全解耦。

此外，DDC基于信元的擁塞管理和負載均衡是獨立于IP轉發域的。DDC對不同的流量模型和特征都不敏感。設備接入DDC后，網卡側也不需要進行專門的調優。

這就意味著，基于DDC架構的智算網絡，可以接入多元算力，兼容性和靈活性更強。對任意流量模型，DDC方案都可以達到最佳負載均衡效果。

正如本文開頭所說，能夠承接多元算力生態，是目前國內發展智算網絡技術的剛性需求。新華三DDC方案可以很好地兼容各個廠商的算卡，給用戶組建多元異構算力集群創造了條件，也可以幫助用戶降低成本開支。這為國內AI智算集群建設提供了一個更理想的選項。

●極簡部署+極簡運維

新華三DDC方案需要聯接海量設備和異構算力，業務流量大，流量特征復雜。這給整個系統的運維帶來了很大的挑戰。

對此，新華三推出了AD-DC智算版智能管控分析平臺。該平臺預設了DDC開局模板，具備一鍵自動上線功能，設備即插即用，無需復雜調優，從而大幅簡化部署流程，可以實現天級快速交付。

通過平臺，還可以對整個DDC網絡進行可視化管理，直接掌控全網架構。平臺也可以自動檢測設備間的鏈路狀態，如果發現斷連、錯連等異常，就會及時告警，實現可視化定位。

AD-DC智算版智能管控分析平臺引入了AI算法進行運維。系統會實時采集設備端口流量、Pause幀等關鍵指標，結合AI算法進行深度分析，精準識別網絡擁塞、異常流量等潛在故障。

在芯片丟包、光模塊故障等方面，AD-DC都有快速診斷能力，可以大幅降低系統運行風險，減少對訓練任務造成的影響。

▉開放生態，共建產業標準

最后，我們再來看看DDC的生態。

行業里的智算網絡方案分為封閉（私有閉源）和開放兩種。業界有一些可提供GPU和網絡方案的廠商，就會通過集合通信庫（CCL）將二者進行捆綁，迫使客戶只能選擇整套解決方案。

新華三在設計DDC架構之初，就選擇了“生態開放”的路線。

DDC的控制平面使用標準的BGP EVPN協議，不但實現網元之間自協商、自組網，降低了配置復雜程度，更能支持不同廠商的NCP/NCF實現異構組網。

這幾年，新華三一直堅持這個路線沒動搖。2024年，他們攜手合作伙伴，發布了OSF（Open Schedule Fabric，開放調度網絡）協議網絡架構，分別在需求場景分析、方案框架定義、技術方案落地等三個方面提交了多篇標準議案，得到了IETF組織的認可。這個架構將調度式網絡架構與傳統以太網絡結合，能夠達到均衡利用網絡資源、故障快速切換等優化目標。

正如前面所說，國內的智算建設具有多元化的特點。所以，開放生態顯然更適合當下的發展趨勢。往小了說，開放生態對用戶有利，降低了使用智算算力的技術難度，也減少了成本投入。往大了說，我們國家智算基礎設施的建設布局，以及整個智算產業和生態的健康發展，都會隨之受益。

▉結語

好啦，寫到這里，相信大家對新華三的DDC方案已經有了充分的了解。

智算中心的總投資中，智算網絡投資占比僅為10%。10%的智算網絡投資將會撬動30%以上算力效能提升。這是一個非常劃算的買賣。

這充分說明，在智算時代，網絡已不再是單純的“聯接”。它與計算深度融合，可以發揮“算力×聯接”的倍增效應。

新華三開了一個好頭，通過DDC架構創新，解決了智算網絡在超大規模、極致性能與生態適配方面的難題，不僅為國產化方案樹立了標桿，也為全球用戶提供了新的選項。