面向新型智算中心的以太 网弹性通道（FlexLane） 技术白皮书 （2025 年） 发布单位：中国移动通信有限公司研究院 前 言 随着以 ChatGPT、Deepseek 为代表的 AI 大模型崛起，算力需求呈指数级增长， 全球正加速建设智算中心以应对这一挑战。智算中心内部或智算中心间海量的数 据交换，对网络链路的可靠性提出了前所未有的要求。任何链路闪断或中断都可 能导致 AI 技术支持在现有设备上通过软件升级快 速部署，或升级硬件实现更优的性能，同时可支持主动降速，在链路轻载和空闲 期间动态节能，为智算中心提供灵活、经济、高效的可靠性保障。 本白皮书旨在提出中国移动及产业合作伙伴对以太网链路高可靠 FlexLane 技术的愿景、架构设计和能力要求。希望能够为产业在规划设计智算中心网络、 网络互联高可靠相关技术、产品和解决方案时提供参考和指引。 本白皮书由中国移动通信有限公司研究院主编，中国信息通信研究院、清华 ............ 20 参考文献 .......................................................... 21 中国移动 面向新型智算中心的以太网弹性通道（FlexLane）技术白皮书(2025) 1 1 背景与需求 近年来，人工智能（AI）技术取得了突破性进展，特别是以 ChatGPT、Deepseek 为代表的大语言模型（LLM）的兴起，标志着

B400G以太网助力智算中心光互联 程伟强 中国移动研究院-基础网络技术研究所 算力成为数字经济时代的核心竞争力 AI 大模型带动算力成为数字经济时代的核心竞争力。到 2025 年，我国算力规模将超过 300 EFLOPS ， 智 能算力占比达到 35% ；算力基础设施将成为推动我国经济转型升级和培育新动能的重要力量 2022 年 12 月 2022 年中国移动全球合作伙伴大会发 布《新一代智算中心网络技术白皮书》 单卡算力受限，以网强算成为提升大模型训练效率的关键，探索以太网的新调度机制、新接口速 率 和新安全方案，提升智算中心网络性能和整体算力水平 目录 以太网新调度机制— GSE 以太网新接口速率— B400GE 以太网新安全方案 — PHYSec 6 GSE 技术体系 --- 核心理 念 中国移动提出全调度以太网（ GSE ）技术架构，最大限度兼容以太网生态，创新基于报文容器（ PKTC ）的转发及调度机制， ）的转发及调度机制， 构建无阻塞、高带宽、低时延的新型智算中心网络，形成标准开放的技术体系，助力 AI 产业发展 创新以太网转发机制，实现三大核心机制转变 从“局部”决策到“全局”调度 从“流”分发到“报文”分发 从盲发 + 被动控制到感知 + 主动控制 将业务流拆分到不同“报文容器”转发，提供逐 “报文容器”负载均衡机制，提升带宽利用率 从被动拥塞控制，到基于“授权请求和响应机

《阿蟹游戏》，首先是一款游戏 不一样的《阿蟹游戏》经济学 ［专栏］ 游戏化让现实变得更美好 第六章 以太坊：数字世界的所有权管理系统 从世界账本，到世界计算机，再到全球结算层 以太坊：找寻自己的路 标准化：编程接口与通证标准 世界上的大部分事物都是不可互换的 发展出应用：以太坊上跑起金融业务 ［专栏］ 以太坊区块链网络就是元宇宙的典范 第七章 可编程的世界：DeFi金融城的形成 从智能合约平台到DeFi金融城 作系统背后是Linux基金会，华为的鸿蒙操作系统源代码捐献给 了开放原子开源基金会。在区块链领域中，如以太坊等公链的 机制略有不同，它的平台系统与社群带有所谓的“内部资本” （internal capital），但在法律实体结构上现在管理它的也 是一家注册于瑞士的基金会。我们在第六章会专门讨论以太坊 案例。 维基百科采用基金会这个结构使得它不是属于某些人，而 是属于所有人。 这个结构使得维基百科基金会的专职团队只做最必要的基 它把另外两个重要任务交给了参与者： （1）地块上的建筑设施建设由土地所有者承担。 （2）治理由社区成员组成的DAO承担。 Decentraland的技术架构与产品如图4-2所示。它是架设在 以太坊区块链上的，所有权管理机制与身份管理机制都依托于 以太坊区块链。它的数据则存储在分布式的星际文件系统 （IPFS）之上，确保无人能在未经社区认可的情况下篡改数 据。 图4-2 Decentraland的技术架构与产品

应用对服务质量的要求较高，新的网络系统是将为 容灾系统服务的，更应能对网络流量进行严格控制，保证 QoS。 项目建设的目的 现代化高科技在医院中的应用 目前，计算机技术和网络技术发展十分迅速，以太网技术更是异常活跃， 可以实现从百兆发展至千兆乃至万兆的平滑升级，网络的设备更新也比较迅速。 XXXXX 市立医院的医务人员可以通过语音、视频、WEB、电子、即时消息等方 式与患者、同事以及其 。 网络系统相关技术 以太网交换机技术发展趋势 近几年来，随着企业数据通信业务以及相关的融合业务的迅猛发展，以太 网交换机作为不可或缺的关键设备不仅在数量上获得了极大的提高，而且在质 量、性能等方面不断完善。企业的信息应用正在全面走向宽带化和融合化，在 这一背景下，传统的实现简单连接和数据传输功能的以太网交换机已成为过去， 纵观当前整个发展势，我们发现以太网交换机正朝着高速化、智能化的方向前 的方向前 进。 首先，速度是我们衡量网络性能的一个重要标准，从而也就成为以太网交 换机等设备发展的一个重要方向。从最初的百兆到千兆再到万兆，以太网不断 满足着人们快速增长的需求，给人们带来超乎寻常的体验。目前，人们对带宽 的要求正在迅速提高，如迅猛发展的存储网络必需的海量数据传输通道;大量高 带宽汇聚的城域网络;不断丰富的宽带应用所需的带宽支持;大型金融机构的数据 集中;企业核心业务、ERP、CRM

包括光纤和无源光分路器等部件，无源的光分路器 在传输能力上等同于光纤，也可支持带宽的平滑演进。由于带宽升级时无源基础 网络无需变更，故 F5G 全光网带宽演进平滑，升级过程改动小，升级快捷。而传 统以太网方案带宽升级时，需要重新更换弱电间的汇聚以太网交换机及更改相关 的配置数据，工作量大，改造时间长。 F5G 全光网可通过在光纤上叠加波长灵活实现带宽和业务的平滑演进。 在 PON 技术的标准定义中，已定义 GPON、XGS-PON 全光网可支持在既有建筑中平滑演进，F5G 全光网方案可支持和以太网 交换机方案在同一校区中共存。F5G 全光网可按教学网、宿舍网、智能化设备网 （含安防网）等粒度分别建设，逐步演进，例如在同一个校园局域网中，已存在 的教学网仍采用以太网交换机的组网方式，新建设/升级的宿舍网采用 F5G 全光 网来建设，F5G 全光网和已存在的以太网交换机网络共存，通过核心交换机实现 两个网络的互通。共存组网如下图所示。 GPON 技术 XGS-PON/GPON 采用的帧格式安全性更强。EPON 帧格式是在原以太网的帧 格式上进行了扩展，当前业界有很多基于以太网帧格式（以太网报文）的分析软 件，可通过这些分析软件对 EPON 的报文进行抓取、识别和分析；而 XGS- PON/GPON 的报文采用了全新的增强帧格式，当前通用的以太网帧格式分析软件 无法 捕 获 识别 XGS-PON/GPON 的 帧 格 式， 更

s乃至1.6Tbps，无损、低时延性能要求严格，推动智算中心网络以及智 算中心间跨区域网络的高速发展建设。未来五年，全球及中国智算中心以太网交换机将以36% CAGR持续快 速增长, 全球交换机发货量从15.6百万端口爆发增长至114.9百万端口，中国AI以太网交换机占比全球总量三 分之一（图1-3）。预计2025年中国智算中心总规模1356亿元，网络设备市场约475亿元，其中，800Gbps 技术破局：从GPU集群到分布式协同一体 建设和运营智算中心需要巨大的资本投入，包括购买昂贵的AI芯片、建设高密度机房等。AI工作负载对 网络带宽和存储性能有极高的要求。AIDC需要优化网络架构，例如采用高吞吐量的以太网或InfiniBand，并 部署高速、大容量的存储系统。互联网公司通常具备强大的云计算、大数据、人工智能等核心技术积累和研 发实力，能够快速迭代和推出创新性的AI服务和解决方案。许多互联网巨头具备自研硬件（如AI芯片）和软 ；智算中心网络主要传输协议是IB和 RoCEv2，这两者都是基于RDMA旁路卸载低时延技术。面对超大规模智算集群网络的更高要求，基于 RoCEv2进一步技术演进，中国移动提出全调度以太网（GSE）技术架构，超以太网联盟（UEC）提出新一代 UET传输协议，业界还创新发展分布式解耦DDC新架构，同时，阿里云和中科院计算所等开源发布高通量以 太网ETH+。这些创新增强了RoCE能力，媲美或缩小

.................................... 21 图 49：我国以太网交换机出口额（亿美元） .......................................................................... 22 图 50：我国以太网交换机出口量（台） ...................................... ...................................... 22 图 51：我国以太网交换机出口均价（美元/台） ..................................................................... 22 图 52：我国以太网交换机累计出口额（亿美元） ................................... ............................... 22 图 53：我国以太网交换机累计出口量（台） .......................................................................... 22 图 54：河南省光模块出口额（万元）.............................................

战，如工业领域的自动化控制场景需要解决端到端的确定性传输问题、网络的运维管 理需要满足工业的部署场景要求。 ⚫ 网络对确定性时延要求越来越高 2 工业园区网络架构发展趋势 传统以太/IP 网络主要服务于办公互联网、消费互联网，基本没有考虑工业领域 的自动化控制、运动控制等场景，在数据传输的时延、抖动、可靠性等方面需要 有新的技术突破，才能满足工业网络的严格要求。比如，现场级的自动化控制系 式进行通信，尤其在未来的智能工厂将采用灵活的模块化生产系统，而不是静态 顺序生产系统，这包括更多的设备移动和多功能生产资产，这就需要强大而有效 的无线通信技术和本地化服务。 ⚫ 网络的可靠性要求显著提升 传统的园区以太/IP 网络主要服务于办公网络，虽然在可靠性方面具有一定的能 力，但是面向工业生产还需要进一步增强这些能力。传统园区的办公、视频监控 等业务对可靠性要求不高，亚秒级甚至秒级故障倒换即可满足要求。工业现场的 ，采用 HSR（High-availability Seamless Redundancy，高可用性无缝冗余）、ERPS （Ethernet Ring Protection Switching，以太网环保护）、Eth-trunk 等链路级可 靠性技术与堆叠、M-LAG（Multichassis Link Aggregation Group，跨设备链路 聚合组）、VRRP（Virtual Router

侧优化方 案，基于专用网络设备，利用逐信元自适应路由技术逼近理论最优负载均衡性能，该方案深 度依赖专用硬件，通用兼容性受限，传输性能存在瓶颈，集群可扩展性存在上限。二是端网 协同方案，基于标准以太网设备构建，其核心机制在于：收集异构算力节点的集合通信域信 息并上报至集中控制器，由集中控制器实现业务流量的全局最优路径规划和全局拥塞控制决 策，有效解决了 RoCEv2 协议在智算负载均衡与拥塞控制方面的性能瓶颈，从而实现高效流 AMD、Astera Labs、亚马逊、思科等厂商联合组建 UALINK 联盟，目前 UALINK 1.0 选择推进计算总线型的开放解决方案。二是起步较晚的以 太总线路线，主要基于以太网协议框架进行增强，博通今年 5 月发布基于以太网的 Scale-Up 解决方案—SUE，支持 1024 卡高速互联，每个 XPU 最大支持 2.4 TB/s 双向带宽，并且博通 配套发布了 Tomahawk6 和 Tomahawk 开发了标准，但技术解决方案依然专有；而国内 ETH-X、高通量以太联盟等 则积极推动开源开放的基于以太网的 Scale-Up 解决方案，ETH-X 已发布样机，高通量以太 预计在今年秋季发布 Scale-Up 规范协议。由此可见，国内计算路线以专有为主，技术暂时 领先，以太路线则以开源开放为主，未来生态发展潜力巨大。 计算路线和以太路线有着共同的技术目标，即实现有限规模下 XPU 间大带宽低时延的

......................................................................................113 4.1.2 工业以太环网（综合自动化网络）..................................................................114 4.1.3 接口标准....... ......................................................................................126 4.1.7 工业以太环网主干光缆......................................................................................126 4.2XX ................................................................................127 4.2.3 各监测监控网络和以太网的融合......................................................................129 4.3XX 煤矿数据仓库、模型及软件平台的集成开发