多模態網絡總體技術要求目??次目??次 I前??言 III引??言 IV多模態網絡總體技術要求 51范圍 52規范性引用文件 53術語、定義和縮略語 53.1網絡模態NetworkModel，NM 53.2多模態網絡PolymorphIcNetwork，PINet 53.3多模態網元PolymorphIcNetworkElement，PINE 53.4內生安全EndogenousSafetyandSecurity,

ESS 63.5網絡模態共生 63.6網絡模態演化 63.7多模態網絡環境 64概述 65多模態網絡架構 76多模態網絡的功能 96.1多模態網絡服務層機理 96.2多模態網絡控制層功能 106.3多模態網絡數據層功能 117多模態網絡的內生安全 128多模態網絡智能化管理與控制 138.1多模態網絡智能化管理控制總體要求 138.2多模態網絡全生命周期管理控制要求 149多模態網絡的典型應用場景 159.1互聯網基礎設施用網環境 159.2典型行業網絡用網場景 169.3移動接入網絡用網場景 169.4天地協同組網場景 179.5智能算網場景 179.6云網融合場景 17多模態網絡總體技術要求范圍本標準規定了多模態網絡的總體技術要求，包括架構、功能、安全性、管控、應用場景等。本文件適用于多模態網絡的設計、研發以及相關設備的研制、網絡的建設等。規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。T/ZGTXXH027-2022多模態網絡總體技術要求。T/ZGTXXH029—2022多模態網元技術要求T/ZGTXXH057-2023面向數據性能需求的多模態網絡數據層技術要求。術語、定義和縮略語下列術語和定義適用于本文件。網絡模態NetworkModel，NM網絡模態是一種按照約定的技術體系和規范定義的網絡系統（包括技術體系、構建部署、管理運維等元素）通過標準化接口部署在網絡基礎設施中的抽象表述。例如：基于IPv4標識的網絡模態、基于IPv6標識的網絡模態、基于身份標識的網絡模態、基于內容標識的網絡模態、基于地理空間位置標識的網絡模態等。多模態網絡PolymorphIcNetwork，PINet多模態網絡是由多模態網元、各種介質傳輸/傳送網、多種或多個運行在標準化的即插即用軟硬件接口上的網絡模態，以及智能化的運維管理系統組成。相應網絡模態通過標準化軟硬件接口從多模態網元設施獲得所需的計算/存儲/交換資源，除了能夠實施期望的軟件編程操作外，還可以對網絡模態所分配的硬件資源進行構造/算法/性能等的軟件定義。各種網絡模態的技術演進，業務發展，應用創新及運維管理屬于原有的網絡體系，各自獨立部署或演進發展，網絡模態的技術體系與多模態網絡支撐環境相分離，從而在機理上可保證多模態網絡不但能與已有或未來的網絡技術體系以及多樣化的垂直行業應用相兼容，而且能充分保障多種或多個網絡模態間有足夠的隔離度。多模態網元PolymorphIcNetworkElement，PINE多模態網元是一種基于網絡全維可定義技術和一組標準化軟硬件接口，支持多種或多個網絡模態共生運行的物理網元設施。通過標準化的即插即用接口，能夠為運行其上的多種網絡模態定義的尋址方式、報文格式、路由協議、信令方式、計算/存儲/轉發機制、交換方式、調度策略、安全機制、服務質量、運維管理等提供技術實現層面的軟硬件支持，具有網元內軟硬件資源的智能化動態分配、管理和保障功能，能夠支撐多種或多個網絡模態及相關應用在網元設施上的獨立部署和運行或運營。多模態網元自身具備一體化的功能安全和網絡安全之內生安全屬性，能夠保證宿主環境中即使存在基于軟硬件代碼設計缺陷的網絡攻擊或隨機性故障，也不會影響加載其上的網絡模態之運行。內生安全EndogenousSafetyandSecurity,

ESS內生安全是指在系統或網絡的構建和設計中，通過內建的機制和特性來實現安全保障，而不是僅依賴外部和后期的防護措施，從而確保系統從基礎上就是安全的，并能有效抵御各種潛在的威脅和攻擊。網絡模態共生SymbiosisofMultimode，SM網絡模態共生指一種網絡模態共存的狀態，在該狀態下在網絡業務需求、網絡模態狀態和多模態網絡環境資源間建立了一種最優化的映射關系，實現了網絡業務的最優承載、網絡資源的最優利用和網絡模態多樣性的最優表達，其中最優化的網絡模態共存狀態稱之為網絡模態共生。網絡模態演化EvolutionofPolymorphicNetwork，EPN當網絡業務或多模態網絡環境資源發生變化時，網絡模態共生狀態被破壞，需對網絡業務與網絡模態、網絡模態與網絡資源的映射關系進行調整以達到新的網絡模態共生狀態，這種因業務或資源變化而進行的由一種網絡模態共生狀態向另一種網絡模態共生狀態躍遷的過程稱之為網絡模態演化。多模態網絡環境PolymorphicNetworkEnvironment，PNE多模態網絡環境是一種基于全維可定義技術的可共生共存、動態并發、演進變革融合的一體化網絡支撐環境，既能保障各類業務及網絡技術體制的自持發展，又能實現多元網絡的智能、高效、安全一體化部署和管理，具有與特定網絡體制及相關業務無關的全維可定義技術物理環境與生態概述隨著網絡技術和應用的不斷發展，特別是大數據、云計算、人工智能等的出現和應用，互聯網迎來了加速裂變式的新一輪革命，促使社會各方面發生顛覆性變化，并深刻改變著人類世界的空間軸、時間軸和思想維度。然而，面對“人-機-物”萬物互聯時代的來臨以及百年未遇的國際政治經濟技術大變局，導致基于IP的互聯網發展面臨諸多的不確定性和難以克服的挑戰。人工智能技術的進步使得自動駕駛網絡、生成式網絡的視線成為可能。高效性、時敏性、安全性、移動性、可擴展性、廉價性、多樣化/智能化的垂直應用等諸多因素所致，亟待突破當前網絡技術發展桎梏，急需開拓新道路，探索新的技術路線。為突破傳統網絡的單一承載結構發展模式，形成面向多元化垂直行業需求的多元化網絡發展范式，多模態網絡旨在將網絡技術體系與支撐環境分離，最大程度釋放新興應用驅動的網絡技術體系創新活力，極大降低新型網絡體系的應用部署與服務提供門檻。多模態網絡采用網絡全維可定義技術，構建新一代信息通信網絡基礎設施，營造各種網絡體系共生共存、安全可信/開放開源的多樣化網絡生態，以可編程“即插即用”接口適配各類網絡體系與垂直行業應用場景，可從根本上改變既有網絡技術體系與應用部署上的排他性演進方式，創建支持進化與突變兼容并蓄的網絡技術發展范式。具體而言，多模態網絡的主要目標如下：（1）多模態功能呈現。多模態網絡面向專業化、個性化服務承載需求，基于全維可定義的網絡結構進行網絡各層功能的多模態呈現，支持尋址路由、交換模式、互連方式、網元形態、傳輸協議等的全維度定義和多模態呈現。通過各種網絡模態間的互聯互通、協同組合、無縫切換，提高網絡服務的多元化能力和對于用戶需求的個性化適應能力。（2）全方位覆蓋。多模態網絡以多樣化通信手段為基礎，使網絡互聯的空間覆蓋范圍延伸到自海底至深空的寬廣空間范圍，打破衛星網絡、天基網絡、地基網絡、海洋網絡之間的互聯壁壘，形成覆蓋陸、海、空、天等的超廣域互聯網絡。（3）全業務承載。多模態網絡通過網絡功能要素的全方位解構，以網元設備、協議控制、承載方式、網絡接口等全要素開放和結構定義，極大增強網絡對于上層業務需求的適應能力，通過各種網絡元素的靈活組合最終實現對具有高可靠低時延、全息信息傳送、大容量巨連接等全業務承載，實現網絡層面的結構可重構、資源自配置、能力自調整。（4）全生命周期演化。業務的動態性、多樣性和非確定性以及網絡拓撲和資源的時變性，使得網絡模態間存在多種類型的復雜博弈關系。多模態網絡應具備全生命周期的演化機制，根據業務發展趨勢和資源變化動態調整業務-模態-資源的映射關系，在全生命周期內持續滿足高資源服務質量、高業務資源效率、高模態可擴展性的預期目標。（5）智能化管理與控制。多模態網絡借助人工智能和軟件定義網絡等技術的蓬勃發展以及網絡資源的性能提升與廣泛普及，以網絡傳輸效能、節點運行效能、業務承載效能和服務提供效能等為約束，在結構優化、資源配置、功能管理與業務承載等方面進行智能控制并自我優化，使網絡具備面向泛在用網場景的智慧化“無人駕駛”能力。（6）內生安全設計。多模態網絡以內生安全的網絡構造機制，應對網絡中軟硬件設計過程中不可避免的安全漏洞及后門等安全威脅，在不依賴任何先驗知識和附加安全措施的情況下，不僅能夠有效抑制目標對象內部傳統的不確定擾動影響，也能在基于漏洞后門等人為擾動下維持系統服務功能和性能的魯棒性，從而在很大程度上抵消網絡元素廣義魯棒控制功能缺位對互聯網服務品質造成的負面影響，具有“高可靠、高可信、高可用”三位一體的廣義魯棒控制屬性。綜上，多模態網絡支持目前業務和未來新業務的不同服務質量需求，功能靈活可擴展，可滿足泛在互聯、融合異構、可信可管可擴等需求，支持現有網絡兼容演進和適于規模應用的新型網絡通信基礎設施。多模態網絡架構多模態網絡旨在打造一個具有開放融合基因、人工智能基因、多模態基因和內生安全基因的全新網絡體系架構。其中，開放融合基因通過以全維可定義的全新開放架構適配多元化、個性化業務需求，吸收整合新興技術助力網絡發展；人工智能基因為網絡多元業務需求智能適配多樣化服務，支撐網絡的智慧化傳輸、管理和運維，顯著提升網絡效能；多模態基因以多模態尋址與路由支撐更加多元化的高性能服務，支持多樣化網絡模態共生與演進發展，促進網絡空間和現實物理空間的服務融合；內生安全基因以廣義魯棒控制構造為核心，滲透到網元構造、網絡控制和服務提供等各環節，從而構建高魯棒、高可信、高可用網絡。圖1多模態網絡功能層次參考模型多模態網絡從網絡構造的角度來提升網絡的功能、性能、效能、安全等性質，將“結構可定義”貫穿網絡的各個層面，采用軟硬件協同處理、資源動態組合、網絡基線元素動態互聯、網絡重構等網絡功能元素的細粒度控制與靈活組合手段，建立從底層到上層全維度可定義的靈活、通用“魔方”網絡結構，實現網絡結構按照功能、性能、效能、安全等需求定義。進一步地，多模態網絡支持尋址路由、交換模式、互連方式、網元形態、傳輸協議、數據處理等的全維度定義和多模態呈現，支持互聯網的演進式發展，從根本上滿足網絡智慧化、多元化、個性化、高頑健、高效能的業務需求。多模態網絡的功能層次參考模型如圖1所示。按照功能特性，多模態網絡可以劃分為三個功能平面，分別為全維可定義平面、智慧平面和內生安全平面。其中，全維可定義平面將傳統網絡的七層參考模型整合為數據層、控制層和服務層，支持從底層到上層全維度可定義的數據轉發、異構互連、尋址路由、資源調度和功能編排等，支持IP、內容、地理空間、身份等多模態標識的協同尋址路由；智慧平面實施“感知-決策-適配”一體的網絡智慧化運行；內生安全平面以基于動態異構冗余的網絡構造技術為手段，進行威脅感知、主動干預和異常清洗等。同時，從多模態網絡的全生命周期劃對其切分，可進一步包含三個切面，分別為共生切面、生成切面與演化切面，分別從網絡模態的共生狀態針對以上分析，多模態網絡體系架構將傳統網絡的七層參考模型整合為數據層、控制層和服務層三個層面，其主要架構如圖2所示。多模態網絡在數據層包含多種異構的多模態網元，為整個網絡的全維可定義特性、多模態異構兼容性、智慧感知性和內生式安全性提供基礎功能支撐和保證；控制層主要實現多模態尋址與路由等功能，服務層提供網絡智慧化資源調度與業務承載。同時，三個層面的功能實現都建立在網絡內生安全基礎上，從而保證整體網絡架構的安全可靠性。基于上述架構，多模態網絡可以為網絡用戶提供高可靠、低時延、高帶寬、全方位的網絡接入服務。圖2多模態網絡的總體架構多模態網絡的功能PINet的本質是在全維可定義的網絡結構基礎上，由業務需求自頂向下逐層進行功能擬合直至實現資源細粒度劃分的過程。多模態網絡的工作過程可以表述為3層擬合過程，分別實施由業務需求驅動的業務與服務擬合、服務與路由擬合、路由與資源擬合，具體介紹如下。1)多模態網絡服務層：業務與服務擬合。采用服務動態編排與業務自適應承載等機制，將多樣化、個性化的用戶業務需求擬合至多模態網絡的服務模型，形成網絡服務策略。2)多模態網絡控制層：服務與路由擬合。采用多模態尋址路由的互聯互通和按需切換等機制，形成滿足具體業務服務質量和網絡動態行為特征等要求的路由。3)多模態網絡數據層：路由與資源擬合。對基礎網絡的拓撲、協議、軟硬件、接口等進行全維度定義，將路由功能映射為精細化、可定義的網絡資源組合。多模態網絡服務層機理多模態網絡的服務層主要實施用戶業務需求與網絡服務能力之間的擬合，實現網絡運行、功能編排等自適應的承載。具體來說，服務層首先將用戶網絡業務需求進行抽象化建模，依據業務基本參數與效益期望等指標對用戶發起的業務進行詳細規劃，并依賴業務與服務之間的擬合關系實現業務需求到智慧化服務策略的映射，采用服務動態編排與業務自適應承載等機制，形成智慧化網絡服務策略。業務需求模型主要包括業務基本參數與效益期望。服務模型包括服務性能指標與必要的功能需求。多模態智慧網絡服務層的總體工作機理可表述為量化業務描述指標，通過業務描述到網絡服務模型之間的映射關系實現業務需求的網絡服務定制。多模態網絡的服務層功能如圖3所示，其工作流程如下：圖3多模態網絡的服務層功能首先，服務層對用戶業務需求進行描述，并進行抽象化建模，送入業務需求分析模塊；然后，業務需求分析模塊依據業務基本參數和效益期望等指標對用戶發起的業務進行功能分解，并詳細規劃，形成業務需求模型。其中，業務基本參數包括業務的一些基本需求信息，包括用戶源節點，服務目的節點，業務等級等參數；效益期包括網絡效益期望、用戶效益期望和運維效益期望等。服務層依據業務需求分析模塊形成的業務需求模型與網絡服務模型進行擬合，實現網絡服務能力的個性化定制。其中服務模型包括服務性能指標與必要的功能需求。性能指標主要包括吞吐率、時延、丟包率、抖動、誤碼率等網絡基本指標；功能需求指完成個性化網絡服所需網絡功能，包括網絡功能依賴資源類型、網絡功能依賴服務功能鏈、安全性等需求。為完成服務層中業務需求與網絡服務能力的擬合，并在全生命周期內形成最優的擬合關系，服務層的主要功能包括但不限于：業務需求抽象、業務聚類、協同感知、網絡評測、態勢預測、演化博弈、資源編排、模態配置等。多模態網絡服務層的北向接口主要完成對業務的注冊與感知，支持業務根據需求模板描述其需求；多模態網絡服務層的南向接口主要完成網絡模態的演化策略的下發和智能運維策略的下發，并實現各個模態運行狀態的收集。多模態網絡控制層功能多模態網絡的控制層主要負責實現多模態尋址路由等功能，對上承載服務層，對下控制數據層。多模態網絡的控制層融合了現實應用中多樣、多變的路由服務并進行抽象歸納，建立由IP標識、內容標識、身份標識和地理空間標識等多模態異構標識空間尋址與路由模型，針對不同路由的服務特性靈活承載服務層需求，從而實現上層業務不同網絡狀態、用戶需求、服務類型和安全等需求的自主智能網絡標識空間模態切換方法。圖4多模態網絡的控制層功能多模態網絡的控制層，可以提供基于多樣化應用的業務特征要求和網絡動態行為驅動構建的，具有多種模態承載能力的尋址路由機制。從滿足業務要求的角度看，多模態路由要求網絡路由應當呈現出功能支持多樣化、安全功能支持多樣化、服務質量功能支持多樣化等的多模態特性。多模態網絡的控制層功能如圖4所示，其工作流程如下：[1]首先控制層收到服務層形成的服務需求矩陣，對服務需求矩陣進行抽象分析，并送入路由模態特征描述模塊。[2]路由模態特征描述由不同路由模態的尋址方式、路由算法、魯棒特性等模態參數組成，其通過對服務需求矩陣進行分析并轉化為可識別的尋址路由形態描述，確保不同類別的業務流由滿足其性能要求的特定路由形態予以承載。[3]多模尋址/路由模塊針對形成的尋址路由形態描述，調用對應的網絡模態或模態組合，針對不同類別的業務流實現多種模態的路由承載，從而形成多模態路由機制。[4]控制層服務路徑建立后，路徑的傳送能力繼續受認知功能的監測。若不能滿足應用需求或達到路由調整的約束條件，則執行新一輪的多模態路由計算。多模態網絡的控制層功能包括但不限于：網絡拓撲采集、路由計算、模態QoS感知、數據層資源感知、異構資源調度、模態生成、模態規劃、模態部署等。多模態網絡控制層北向接口主要接收服務層下發的模態演化策略和智能運維策略，并上報網絡拓撲信息、模態運行狀態等監測信息；多模態網絡控制層南向接口主要實現對數據層各多模態網元的控制與管理，接口包括但不限于模態部署接口、路由配置接口等，同時具備網元、網絡模態狀態的測量接口。多模態網絡數據層功能多模態網絡的數據層對基礎網絡的網絡基線能力進行動態映射和重構，并進一步映射為對各類拓撲、協議、軟/硬件、接口等的全維度定義，從而為多元化、個性化應用提供了精細化、可定義的網絡組件和服務，為實現未來網絡智慧化、高魯棒、靈活性、多樣性等特性提供基礎支撐。圖5多模態網絡的數據層功能開放架構下的全維可定義構件及其運行平臺首先應具有良好的穩定性，即相關構件能夠在保持新的網絡協議或應用增量部署的同時也能夠保證原有應用的正常運行；其次，構件必須具有可變化的內在結構，也就是說包處理的方式以及網絡協議的運行方式可以動態改變；最后，在構件結構可變的基礎上，構件要能夠以某種“柔性”的方式對其結構進行調整，進一步地，柔性是構件針對應用要求對其內在結構、資源做出隱性調整，以實現網絡服務效果對應用需求的動態、緊密跟隨。多模態網絡的數據層數據層功能如圖5所示，其工作流程如下：數據層對控制層形成的路由服務路徑進行網絡基線能力需求分析，包括交換模式、協議體系、交換機制等進行描述，形成對應的網絡基線能力需求池。對網絡基線能力需求進行進一步分解，化解為各類資源的需求分析，對實現網絡基線所需計算資源需求、帶寬資源需求、存儲資源需求、轉發方式等進行描述，形成資源需求視圖；[3]服務方案制定模塊感知網絡資源，生成網絡資源視圖，依據資源需求分析模塊形成的資源需求視圖，對網絡資源視圖和資源需求視圖進行擬合決策，制定服務方案。其中，網絡資源視圖包括節點狀態信息、資源服務能力和功能實例定義。其中，節點狀態信息包括節點位置、節點類型、節點可信度、節點故障率以及節點所包含的信息類型、信息內容；資源服務能力包括計算（邏輯運算、浮點運算等）、存儲（RAM存儲、TCAM存儲等）、傳輸（帶寬、時延、丟包率等）；功能實例包括節點的資源服務能力，即計算功能實例（邏輯運算、浮點運算等）、存儲功能實例（RAM存儲、TCAM存儲等）、傳輸功能實例（帶寬、時延、丟包率等），以及節點上包含的服務功能鏈實例。[4]網絡資源分配模塊根據制定的服務方案，調度網絡底層資源，形成資源服務實例，重構為各類網絡基線能力，并根據業務需求實現網絡基線能力的可定義互連，進而承載網絡業務。多模態網絡數據層的北向接口主要實現網絡模態部署、多模態路由信息的收集，并上報網元、網絡模態的運行信息。多模態網絡的內生安全多模態網絡通過在架構中引入動態異構冗余特性，采用基于“相對正確公理”的威脅感知機制動態改變網絡系統結構及運行環境，將隨機性失效和人為蓄意擾動轉化為概率可控的事件；在此基礎上，該技術采用基于多模裁決的策略調度和負反饋控制機制，使功能等價條件下的執行體結構表征具有不確定性，從根本上抑制隨機性失效和人為蓄意擾動，從而獲得網絡的內生安全效應。網絡內生安全構造技術具有如下特性：將針對目標對象執行體漏洞后門的、人為的、確定性的不確定擾動，轉變為系統層面擾動效果不確定的事件；將系統效果不確定的擾動事件變換為概率可控的可靠性問題；基于擬態裁決的策略調度和多維動態重構負反饋機制，能夠呈現出擾動發起者視角下的“測不準”效應；借助“相對正確”公理的邏輯表達機制，可以在不依賴擾動信息或行為特征情況下感知不確定擾動；將非傳統擾動因素變換或歸一化為經典的可靠性和魯棒性問題并處理。多模態網絡內生安全構造技術的實現路線主要分為網元擬態構造技術（節點層面）、網絡擬態構造技術（網絡層面）以及服務擬態構造技術（服務提供層面）。其中，網元擬態構造技術中，擬態節點依據網絡運行態勢的動態感知實現異構化、冗余化網絡功能的動態加載和資源的動態編排，采用面向異構冗余單元的表決邏輯或調度策略，對節點資源進行動態映射與編譯管理，動態改變系統的組成結構或運行機制；網絡擬態構造技術主要實現過程為在網絡地址、拓撲、路由等要素中引入動態化、冗余化、異構化等機制，實現網絡數據傳輸或流量調度等系統視在結構的動態適配和可信裁決，擾亂攻擊者攻擊鏈，在保證原有系統網絡配置完整的前提下最小化操作管理，從而獲得網絡內生安全效應；服務擬態構造技術針對上層應用中存在的的潛在漏洞等安全問題，對于服務功能進行異構化實現，通過冗余功能多模決策。多模態網絡數據層的內生安全要求包括但不限于：①多模態網元提供內生安全的北向接口，可隔離各類非法網絡配置，實現網絡功能呈現與網絡控制的一致性；②多模態網元提供內生安全的流水線處理邏輯，在數據包處理過程中可抵御各類漏洞/后門攻擊；③多模態網元具備網絡威脅自動檢測與恢復能力，可在遭受網絡攻擊后快速重構。多模態網絡控制層的內生安全要求包括但不限于：①多模態網絡控制單元應基于內生安全的硬件平臺承載，防止因硬件漏洞實現對網絡控制單元的剖破襲；②多模態網絡控制單元應基于集群實現異構冗余部署，防止單節點故障對網絡功能造成影響；③多模態網絡控制單元提供內生安全的北向接口，可截斷各類非法網絡策略的下發。多模態網絡服務層的內生安全要求包括但不限于：①多模態網絡管控系統提供內生安全的北向接口，防止網絡業務注冊過程中實現對管控系統的破擊；②多模態網絡管控系統若使用人工智能手段實現網絡管控，則實現的智能管控系統應具備抵御數據安全攻擊的能力；③多模態網絡管控系統在實現網絡模態共生、生成、演化的全生命周期內應具備負反饋能力，具備及時發現模態演化過程的各類非法攻擊的能力。多模態網絡智能化管理與控制多模態網絡智能化管理控制總體要求多模態網絡環境借助人工智能和軟件定義網絡等技術的蓬勃發展以及網絡資源的性能提升與廣泛普及，以網絡傳輸效能、節點運行效能、業務承載效能和服務提供效能等為約束，在實時感知業務與資源狀態的基礎上構建“感知-決策-適配”一體的智慧化管理控制閉環，實現網絡資源與上層服務的高效自適應適配與擬合，在結構優化、資源配置、功能管理與業務承載等方面進行智能控制并自我優化，使網絡具備面向泛在用網場景的智慧化“無人駕駛”能力，從而優化網絡功能/性能，提升用戶體驗，降低網絡運行和維護成本，從根本上為各種類型和各種層次的多模態網絡業務提供多元、個性、高效的服務。通過與人工智能技術的深度融合，多模態網絡能夠從近似于人類自然語言描述的需求出發，自主地根據用戶的“用網目的”決定網絡資源的配置方案和服務提供方式等，并智能動態適應用戶需求的變化在數以億計的用戶、網元和業務之間進行適配協調，使得網絡不僅使用便捷而且用戶無感，從而在根本上為各種類型和各種層次的業務提供多元、個性、高效等服務。網絡人工智能技術可根據自身的網絡狀態與具體需求，結合大數據、深度學習、增強學習等技術使得網絡具有自主策略定制能力，以最優運行效果為導向自主生成細粒度差異化的智能網絡策略。智慧化管理控制使得多模態網絡具備自我優化能力，改善因為人對復雜網絡環境的認知局限造成的服務體驗差和運營效率低等不利局面，引導傳統簡單、粗放的網絡資源管理和運營模式升級。多模態網絡智能化管理與控制應包括以下具體功能：智能感知、智能運維、智能異常檢測、智能編排等。智能感知針對信息復雜多變現狀建立網絡基礎設施測量基準，針對多模態網絡業務特性構建全維度統一的測量體系，針對多模態尋址路由網絡具有多協議層次的特性應具備多協議層次多異構資源的感知方法，主要感知對象包括網絡模態狀態與網元資源狀態，其中網絡模態狀態包括但不限于：網絡模態部署位置、網絡模態支撐的業務數量、網絡模態QoS等，網元資源狀態包括但不限于：網元計算資源、網元存儲資源、網元轉發資源等;在智能感知中應分利用多模態網元的靈活特性，利用多模態網絡的服務層、控制層和數據層接口以較低的額外開銷實現網絡全維度狀態的精確可定義感知。智能運維應充分考慮全維結構可定義和多模態尋址路由帶來的資源異構性，基于模態多樣、規律復雜的全維測量數據，運用深度增強學習等方法獲得相應的模態演化策略，生成相應的演化結果并通過控制層實施，最終實現業務多維承載、資源最大利用、服務全生命周期保障的運維目標。智能異常檢測著眼全維結構可定義和多模態尋址路由帶來的資源異構性，在模態多樣、規律復雜的全維測量數據基礎上，從設備故障風險、網絡運行風險、服務性能風險等角度對網絡運維管理進行評估，基于深度學習、自然語言處理等手段，支持可定義的全流程運行監控、智能網絡運行自趨優化和自愈控制，實現基于人工智能技術的多模態網絡智慧化運維管理。智能編排實現由僵化執行算法向業務導向承載的轉化。基于實時更新的業務數據來訓練編排模型，進而建立一套在線自適應編排方案，增強多模態網絡的服務彈性，提升資源利用效率、保障網絡業務性能。多模態網絡全生命周期管理控制要求針對多模態網絡中網絡模態的全生命周期管理，可將多模態網絡的智能管理控制進一步劃分為共生切面、生成切面和演化切面，其運行邏輯如圖X所示。演化切面以網絡全生命周期的SMV最優化目標為導向，實現基于微觀博弈與宏觀反饋的網絡模態共生與演化決策；生成切面聚焦網絡模態生成與控制，實現基于全局狀態感知的網絡模態部署與管控；共生切面面向網絡模態共生與實例化，實現網絡模態與異構資源間的動態、靈活、高效組織與調度。圖6多模態網絡全生命周期管理控制運行邏輯多模態網絡的典型應用場景多模態網絡環境具有高覆蓋性和應用廣泛的基礎設施特性，對下兼容各種接入技術，對上支持不同應用類型，其應用場景重點包括但不局限于如下四中。互聯網基礎設施用網環境互聯網的快速發展和廣泛應用滋生了種類繁多的網絡功能和業務。然而，現有互聯網的設計思路是為每種業務設計專用的網絡協議（如VxLAN、GTP、NSH等），且協議之間通過堆棧方式嵌套，激化了報文線速處理和內層信息可見之間的矛盾，這一現狀導致網絡中協議類型冗雜、大量隧道共存，大大增加了網絡運行和維護的難度。另一方面，當前網絡設備與網絡功能緊耦合，網絡功能的部署需要高額的投資成本和運營成本，而且會造成底層網絡拓撲結構的變化，對網絡的穩定性帶來影響，難以有效支撐新型網絡更加復雜、靈活的業務。多模態網絡能夠提供全面、細粒度的功能組件以實現各種網絡業務，極大降低了網絡運行和維護的開銷，同時提供能夠適配更多業務場景的網絡可編程能力，支持新協議和新功能的快速部署，在有限的硬件資源條件下最大化網絡功能的效用，滿足新型網絡更加復雜、靈活的業務需求。同時，PINet并不改變現有網絡設備中協議交互機制，支持與現有網絡的混合組網和互聯互通，有利于形成開放、融合的新型網絡創新生態環境，是一種可演進發展和增量部署的互聯網基礎設施升級方案。當網絡中需要為新業務部署協議時，傳統網絡設計專用的網絡協議，新協議與原有協議以堆棧的方式嵌套，在每個節點上形成復雜的協議棧，節點需要花費大量的計算和存儲資源對協議棧進行管理和調用，降低了報文處理速度，導致網絡性能下降。而PINet將網絡協議/功能分解為細粒度的協議/功能組件，支持網絡協議/功能的按需部署，每個節點只需要儲存一個協議/功能組件庫，當新業務出現時，通過多個協議組件的有序組合定義該業務對應的網絡協議，不需要儲存和調用復雜的協議棧，降低了網絡運行和維護的開銷，增強了網絡的靈活性。典型行業網絡用網場景傳統行業與網絡基礎設施的融合，催生了與互聯網不同的行業網絡，工業網絡是其中的典型代表。工業網絡是工業系統與感知、連接、傳輸、計算和分析等IT和網絡技術相融合的結果。工業網絡是支撐數字經濟發展和實體經濟轉型的新型基礎設施，通過構建工業環境下人、機、物全面互聯的關鍵基礎設施，實現工業設計、研發、生產、管理、服務等產業全要素的泛在互聯，從而提高效率，推動整個制造服務體系智能化。以工廠內網用網場景為例，工廠內網絡實現工廠內生產裝備、信息采集設備、生產管理系統和人等生產要素的廣泛互聯；工廠外網絡實現生產企業與智能產品、用戶、協作企業等工業全環節的廣泛互聯；工業云平臺負責海量數據匯聚與建模分析、制造能力標準化與服務化、工業知識軟件化與模塊化以及各類創新應用的開發與運行。與傳統網絡不同的是，工業網絡對網絡智能提出了更高的需求，需要根據工業互聯網設計、工藝、研發、生產、物流、供應鏈、監測、管理、診斷、維護、銷售和服務等環節不同的業務需求，進行資源和服務質量的智能定制和管控。同時工業網絡的安全指標比互聯網更加苛刻，需要確定性毫秒級時延、需要高可靠的網絡隔離性、需要具備識別和抵御來自內外部安全威脅的能力，實現網絡安全與物理安全的真正融合。多模態網絡為工業網絡提供了三大智能化閉環，分別是生產控制優化閉環、運營決策優化閉環和應用創新優化閉環，通過數據感知、分析決策和控制執行實現對產品生產、工廠運營和應用創新的智能化改造。其中生產控制優化閉環作用于工廠內網，根據工廠內部人力、設備和物料等資源規劃產品生產方式；運營決策優化閉環作用于工廠外網，根據工廠能力、用戶需求、物料供應等信息設計工廠的運營機制；應用創新優化閉環作用于工業云平臺，以智能化生產、網絡化協同、個性化定制、服務化延伸等創新方向為目標對整個工業網絡進行管理和控制，調整和優化產業鏈和價值鏈。此外，多模態網絡從網絡構造層面將傳統網絡的附加式安全模塊替代為網絡內生性安全能力，在應用、數據、控制、設備、網絡等方面滿足工業網絡苛刻的安全需求。無論對已知風險還是未知威脅導致的確定或不確定擾動效果，PINet都能將其變換為概率可控的可靠性問題，并且借助成熟的可靠性理論和方法解決，維持系統服務功能和性能的魯棒性，在滿足工業需求的安全技術和管理體系的同時，識別和抵御安全威脅，化解各種安全風險。移動接入網絡用網場景以車聯網場景為例，其以智能網聯汽車為中心，分別形成了車與云、車與車、車與路、車與人和車內五種通信形式。其中車外通信的核心需求在于各通信主體在移動過程中的網絡保障，特別是對確定性時延有嚴格的需求，以支撐車體定位、控制信號的實時性，滿足未來調度系統的性能要求。這就要求網絡能夠保證IP地址在移動中發生變化、切換的時候，上層業務不中斷而且幾乎沒有時延影響，以保證車輛安全駕駛及用戶體驗。車內網絡可以與車外網絡交互游戲數據、視頻資源、實時路況等信息，給駕駛員和乘客提供交互性娛樂設施、高清視頻播放、路線導航、自動駕駛等多樣化服務，還可以利用