2024多模态网络总体技术要求

多模态网络总体技术要求目  次目  次 I前  言 III引  言 IV多模态网络总体技术要求 51范围 52规范性引用文件 53术语、定义和缩略语 53.1网络模态NetworkModel，NM 53.2多模态网络PolymorphIcNetwork，PINet 53.3多模态网元PolymorphIcNetworkElement，PINE 53.4内生安全EndogenousSafetyandSecurity,

ESS 63.5网络模态共生 63.6网络模态演化 63.7多模态网络环境 64概述 65多模态网络架构 76多模态网络的功能 96.1多模态网络服务层机理 96.2多模态网络控制层功能 106.3多模态网络数据层功能 117多模态网络的内生安全 128多模态网络智能化管理与控制 138.1多模态网络智能化管理控制总体要求 138.2多模态网络全生命周期管理控制要求 149多模态网络的典型应用场景 159.1互联网基础设施用网环境 159.2典型行业网络用网场景 169.3移动接入网络用网场景 169.4天地协同组网场景 179.5智能算网场景 179.6云网融合场景 17多模态网络总体技术要求范围本标准规定了多模态网络的总体技术要求，包括架构、功能、安全性、管控、应用场景等。本文件适用于多模态网络的设计、研发以及相关设备的研制、网络的建设等。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。T/ZGTXXH027-2022多模态网络总体技术要求。T/ZGTXXH029—2022多模态网元技术要求T/ZGTXXH057-2023面向数据性能需求的多模态网络数据层技术要求。术语、定义和缩略语下列术语和定义适用于本文件。网络模态NetworkModel，NM网络模态是一种按照约定的技术体系和规范定义的网络系统（包括技术体系、构建部署、管理运维等元素）通过标准化接口部署在网络基础设施中的抽象表述。例如：基于IPv4标识的网络模态、基于IPv6标识的网络模态、基于身份标识的网络模态、基于内容标识的网络模态、基于地理空间位置标识的网络模态等。多模态网络PolymorphIcNetwork，PINet多模态网络是由多模态网元、各种介质传输/传送网、多种或多个运行在标准化的即插即用软硬件接口上的网络模态，以及智能化的运维管理系统组成。相应网络模态通过标准化软硬件接口从多模态网元设施获得所需的计算/存储/交换资源，除了能够实施期望的软件编程操作外，还可以对网络模态所分配的硬件资源进行构造/算法/性能等的软件定义。各种网络模态的技术演进，业务发展，应用创新及运维管理属于原有的网络体系，各自独立部署或演进发展，网络模态的技术体系与多模态网络支撑环境相分离，从而在机理上可保证多模态网络不但能与已有或未来的网络技术体系以及多样化的垂直行业应用相兼容，而且能充分保障多种或多个网络模态间有足够的隔离度。多模态网元PolymorphIcNetworkElement，PINE多模态网元是一种基于网络全维可定义技术和一组标准化软硬件接口，支持多种或多个网络模态共生运行的物理网元设施。通过标准化的即插即用接口，能够为运行其上的多种网络模态定义的寻址方式、报文格式、路由协议、信令方式、计算/存储/转发机制、交换方式、调度策略、安全机制、服务质量、运维管理等提供技术实现层面的软硬件支持，具有网元内软硬件资源的智能化动态分配、管理和保障功能，能够支撑多种或多个网络模态及相关应用在网元设施上的独立部署和运行或运营。多模态网元自身具备一体化的功能安全和网络安全之内生安全属性，能够保证宿主环境中即使存在基于软硬件代码设计缺陷的网络攻击或随机性故障，也不会影响加载其上的网络模态之运行。内生安全EndogenousSafetyandSecurity,

ESS内生安全是指在系统或网络的构建和设计中，通过内建的机制和特性来实现安全保障，而不是仅依赖外部和后期的防护措施，从而确保系统从基础上就是安全的，并能有效抵御各种潜在的威胁和攻击。网络模态共生SymbiosisofMultimode，SM网络模态共生指一种网络模态共存的状态，在该状态下在网络业务需求、网络模态状态和多模态网络环境资源间建立了一种最优化的映射关系，实现了网络业务的最优承载、网络资源的最优利用和网络模态多样性的最优表达，其中最优化的网络模态共存状态称之为网络模态共生。网络模态演化EvolutionofPolymorphicNetwork，EPN当网络业务或多模态网络环境资源发生变化时，网络模态共生状态被破坏，需对网络业务与网络模态、网络模态与网络资源的映射关系进行调整以达到新的网络模态共生状态，这种因业务或资源变化而进行的由一种网络模态共生状态向另一种网络模态共生状态跃迁的过程称之为网络模态演化。多模态网络环境PolymorphicNetworkEnvironment，PNE多模态网络环境是一种基于全维可定义技术的可共生共存、动态并发、演进变革融合的一体化网络支撑环境，既能保障各类业务及网络技术体制的自持发展，又能实现多元网络的智能、高效、安全一体化部署和管理，具有与特定网络体制及相关业务无关的全维可定义技术物理环境与生态概述随着网络技术和应用的不断发展，特别是大数据、云计算、人工智能等的出现和应用，互联网迎来了加速裂变式的新一轮革命，促使社会各方面发生颠覆性变化，并深刻改变着人类世界的空间轴、时间轴和思想维度。然而，面对“人-机-物”万物互联时代的来临以及百年未遇的国际政治经济技术大变局，导致基于IP的互联网发展面临诸多的不确定性和难以克服的挑战。人工智能技术的进步使得自动驾驶网络、生成式网络的视线成为可能。高效性、时敏性、安全性、移动性、可扩展性、廉价性、多样化/智能化的垂直应用等诸多因素所致，亟待突破当前网络技术发展桎梏，急需开拓新道路，探索新的技术路线。为突破传统网络的单一承载结构发展模式，形成面向多元化垂直行业需求的多元化网络发展范式，多模态网络旨在将网络技术体系与支撑环境分离，最大程度释放新兴应用驱动的网络技术体系创新活力，极大降低新型网络体系的应用部署与服务提供门槛。多模态网络采用网络全维可定义技术，构建新一代信息通信网络基础设施，营造各种网络体系共生共存、安全可信/开放开源的多样化网络生态，以可编程“即插即用”接口适配各类网络体系与垂直行业应用场景，可从根本上改变既有网络技术体系与应用部署上的排他性演进方式，创建支持进化与突变兼容并蓄的网络技术发展范式。具体而言，多模态网络的主要目标如下：（1）多模态功能呈现。多模态网络面向专业化、个性化服务承载需求，基于全维可定义的网络结构进行网络各层功能的多模态呈现，支持寻址路由、交换模式、互连方式、网元形态、传输协议等的全维度定义和多模态呈现。通过各种网络模态间的互联互通、协同组合、无缝切换，提高网络服务的多元化能力和对于用户需求的个性化适应能力。（2）全方位覆盖。多模态网络以多样化通信手段为基础，使网络互联的空间覆盖范围延伸到自海底至深空的宽广空间范围，打破卫星网络、天基网络、地基网络、海洋网络之间的互联壁垒，形成覆盖陆、海、空、天等的超广域互联网络。（3）全业务承载。多模态网络通过网络功能要素的全方位解构，以网元设备、协议控制、承载方式、网络接口等全要素开放和结构定义，极大增强网络对于上层业务需求的适应能力，通过各种网络元素的灵活组合最终实现对具有高可靠低时延、全息信息传送、大容量巨连接等全业务承载，实现网络层面的结构可重构、资源自配置、能力自调整。（4）全生命周期演化。业务的动态性、多样性和非确定性以及网络拓扑和资源的时变性，使得网络模态间存在多种类型的复杂博弈关系。多模态网络应具备全生命周期的演化机制，根据业务发展趋势和资源变化动态调整业务-模态-资源的映射关系，在全生命周期内持续满足高资源服务质量、高业务资源效率、高模态可扩展性的预期目标。（5）智能化管理与控制。多模态网络借助人工智能和软件定义网络等技术的蓬勃发展以及网络资源的性能提升与广泛普及，以网络传输效能、节点运行效能、业务承载效能和服务提供效能等为约束，在结构优化、资源配置、功能管理与业务承载等方面进行智能控制并自我优化，使网络具备面向泛在用网场景的智慧化“无人驾驶”能力。（6）内生安全设计。多模态网络以内生安全的网络构造机制，应对网络中软硬件设计过程中不可避免的安全漏洞及后门等安全威胁，在不依赖任何先验知识和附加安全措施的情况下，不仅能够有效抑制目标对象内部传统的不确定扰动影响，也能在基于漏洞后门等人为扰动下维持系统服务功能和性能的鲁棒性，从而在很大程度上抵消网络元素广义鲁棒控制功能缺位对互联网服务品质造成的负面影响，具有“高可靠、高可信、高可用”三位一体的广义鲁棒控制属性。综上，多模态网络支持目前业务和未来新业务的不同服务质量需求，功能灵活可扩展，可满足泛在互联、融合异构、可信可管可扩等需求，支持现有网络兼容演进和适于规模应用的新型网络通信基础设施。多模态网络架构多模态网络旨在打造一个具有开放融合基因、人工智能基因、多模态基因和内生安全基因的全新网络体系架构。其中，开放融合基因通过以全维可定义的全新开放架构适配多元化、个性化业务需求，吸收整合新兴技术助力网络发展；人工智能基因为网络多元业务需求智能适配多样化服务，支撑网络的智慧化传输、管理和运维，显著提升网络效能；多模态基因以多模态寻址与路由支撑更加多元化的高性能服务，支持多样化网络模态共生与演进发展，促进网络空间和现实物理空间的服务融合；内生安全基因以广义鲁棒控制构造为核心，渗透到网元构造、网络控制和服务提供等各环节，从而构建高鲁棒、高可信、高可用网络。图1多模态网络功能层次参考模型多模态网络从网络构造的角度来提升网络的功能、性能、效能、安全等性质，将“结构可定义”贯穿网络的各个层面，采用软硬件协同处理、资源动态组合、网络基线元素动态互联、网络重构等网络功能元素的细粒度控制与灵活组合手段，建立从底层到上层全维度可定义的灵活、通用“魔方”网络结构，实现网络结构按照功能、性能、效能、安全等需求定义。进一步地，多模态网络支持寻址路由、交换模式、互连方式、网元形态、传输协议、数据处理等的全维度定义和多模态呈现，支持互联网的演进式发展，从根本上满足网络智慧化、多元化、个性化、高顽健、高效能的业务需求。多模态网络的功能层次参考模型如图1所示。按照功能特性，多模态网络可以划分为三个功能平面，分别为全维可定义平面、智慧平面和内生安全平面。其中，全维可定义平面将传统网络的七层参考模型整合为数据层、控制层和服务层，支持从底层到上层全维度可定义的数据转发、异构互连、寻址路由、资源调度和功能编排等，支持IP、内容、地理空间、身份等多模态标识的协同寻址路由；智慧平面实施“感知-决策-适配”一体的网络智慧化运行；内生安全平面以基于动态异构冗余的网络构造技术为手段，进行威胁感知、主动干预和异常清洗等。同时，从多模态网络的全生命周期划对其切分，可进一步包含三个切面，分别为共生切面、生成切面与演化切面，分别从网络模态的共生状态针对以上分析，多模态网络体系架构将传统网络的七层参考模型整合为数据层、控制层和服务层三个层面，其主要架构如图2所示。多模态网络在数据层包含多种异构的多模态网元，为整个网络的全维可定义特性、多模态异构兼容性、智慧感知性和内生式安全性提供基础功能支撑和保证；控制层主要实现多模态寻址与路由等功能，服务层提供网络智慧化资源调度与业务承载。同时，三个层面的功能实现都建立在网络内生安全基础上，从而保证整体网络架构的安全可靠性。基于上述架构，多模态网络可以为网络用户提供高可靠、低时延、高带宽、全方位的网络接入服务。图2多模态网络的总体架构多模态网络的功能PINet的本质是在全维可定义的网络结构基础上，由业务需求自顶向下逐层进行功能拟合直至实现资源细粒度划分的过程。多模态网络的工作过程可以表述为3层拟合过程，分别实施由业务需求驱动的业务与服务拟合、服务与路由拟合、路由与资源拟合，具体介绍如下。1)多模态网络服务层：业务与服务拟合。采用服务动态编排与业务自适应承载等机制，将多样化、个性化的用户业务需求拟合至多模态网络的服务模型，形成网络服务策略。2)多模态网络控制层：服务与路由拟合。采用多模态寻址路由的互联互通和按需切换等机制，形成满足具体业务服务质量和网络动态行为特征等要求的路由。3)多模态网络数据层：路由与资源拟合。对基础网络的拓扑、协议、软硬件、接口等进行全维度定义，将路由功能映射为精细化、可定义的网络资源组合。多模态网络服务层机理多模态网络的服务层主要实施用户业务需求与网络服务能力之间的拟合，实现网络运行、功能编排等自适应的承载。具体来说，服务层首先将用户网络业务需求进行抽象化建模，依据业务基本参数与效益期望等指标对用户发起的业务进行详细规划，并依赖业务与服务之间的拟合关系实现业务需求到智慧化服务策略的映射，采用服务动态编排与业务自适应承载等机制，形成智慧化网络服务策略。业务需求模型主要包括业务基本参数与效益期望。服务模型包括服务性能指标与必要的功能需求。多模态智慧网络服务层的总体工作机理可表述为量化业务描述指标，通过业务描述到网络服务模型之间的映射关系实现业务需求的网络服务定制。多模态网络的服务层功能如图3所示，其工作流程如下：图3多模态网络的服务层功能首先，服务层对用户业务需求进行描述，并进行抽象化建模，送入业务需求分析模块；然后，业务需求分析模块依据业务基本参数和效益期望等指标对用户发起的业务进行功能分解，并详细规划，形成业务需求模型。其中，业务基本参数包括业务的一些基本需求信息，包括用户源节点，服务目的节点，业务等级等参数；效益期包括网络效益期望、用户效益期望和运维效益期望等。服务层依据业务需求分析模块形成的业务需求模型与网络服务模型进行拟合，实现网络服务能力的个性化定制。其中服务模型包括服务性能指标与必要的功能需求。性能指标主要包括吞吐率、时延、丢包率、抖动、误码率等网络基本指标；功能需求指完成个性化网络服所需网络功能，包括网络功能依赖资源类型、网络功能依赖服务功能链、安全性等需求。为完成服务层中业务需求与网络服务能力的拟合，并在全生命周期内形成最优的拟合关系，服务层的主要功能包括但不限于：业务需求抽象、业务聚类、协同感知、网络评测、态势预测、演化博弈、资源编排、模态配置等。多模态网络服务层的北向接口主要完成对业务的注册与感知，支持业务根据需求模板描述其需求；多模态网络服务层的南向接口主要完成网络模态的演化策略的下发和智能运维策略的下发，并实现各个模态运行状态的收集。多模态网络控制层功能多模态网络的控制层主要负责实现多模态寻址路由等功能，对上承载服务层，对下控制数据层。多模态网络的控制层融合了现实应用中多样、多变的路由服务并进行抽象归纳，建立由IP标识、内容标识、身份标识和地理空间标识等多模态异构标识空间寻址与路由模型，针对不同路由的服务特性灵活承载服务层需求，从而实现上层业务不同网络状态、用户需求、服务类型和安全等需求的自主智能网络标识空间模态切换方法。图4多模态网络的控制层功能多模态网络的控制层，可以提供基于多样化应用的业务特征要求和网络动态行为驱动构建的，具有多种模态承载能力的寻址路由机制。从满足业务要求的角度看，多模态路由要求网络路由应当呈现出功能支持多样化、安全功能支持多样化、服务质量功能支持多样化等的多模态特性。多模态网络的控制层功能如图4所示，其工作流程如下：[1]首先控制层收到服务层形成的服务需求矩阵，对服务需求矩阵进行抽象分析，并送入路由模态特征描述模块。[2]路由模态特征描述由不同路由模态的寻址方式、路由算法、鲁棒特性等模态参数组成，其通过对服务需求矩阵进行分析并转化为可识别的寻址路由形态描述，确保不同类别的业务流由满足其性能要求的特定路由形态予以承载。[3]多模寻址/路由模块针对形成的寻址路由形态描述，调用对应的网络模态或模态组合，针对不同类别的业务流实现多种模态的路由承载，从而形成多模态路由机制。[4]控制层服务路径建立后，路径的传送能力继续受认知功能的监测。若不能满足应用需求或达到路由调整的约束条件，则执行新一轮的多模态路由计算。多模态网络的控制层功能包括但不限于：网络拓扑采集、路由计算、模态QoS感知、数据层资源感知、异构资源调度、模态生成、模态规划、模态部署等。多模态网络控制层北向接口主要接收服务层下发的模态演化策略和智能运维策略，并上报网络拓扑信息、模态运行状态等监测信息；多模态网络控制层南向接口主要实现对数据层各多模态网元的控制与管理，接口包括但不限于模态部署接口、路由配置接口等，同时具备网元、网络模态状态的测量接口。多模态网络数据层功能多模态网络的数据层对基础网络的网络基线能力进行动态映射和重构，并进一步映射为对各类拓扑、协议、软/硬件、接口等的全维度定义，从而为多元化、个性化应用提供了精细化、可定义的网络组件和服务，为实现未来网络智慧化、高鲁棒、灵活性、多样性等特性提供基础支撑。图5多模态网络的数据层功能开放架构下的全维可定义构件及其运行平台首先应具有良好的稳定性，即相关构件能够在保持新的网络协议或应用增量部署的同时也能够保证原有应用的正常运行；其次，构件必须具有可变化的内在结构，也就是说包处理的方式以及网络协议的运行方式可以动态改变；最后，在构件结构可变的基础上，构件要能够以某种“柔性”的方式对其结构进行调整，进一步地，柔性是构件针对应用要求对其内在结构、资源做出隐性调整，以实现网络服务效果对应用需求的动态、紧密跟随。多模态网络的数据层数据层功能如图5所示，其工作流程如下：数据层对控制层形成的路由服务路径进行网络基线能力需求分析，包括交换模式、协议体系、交换机制等进行描述，形成对应的网络基线能力需求池。对网络基线能力需求进行进一步分解，化解为各类资源的需求分析，对实现网络基线所需计算资源需求、带宽资源需求、存储资源需求、转发方式等进行描述，形成资源需求视图；[3]服务方案制定模块感知网络资源，生成网络资源视图，依据资源需求分析模块形成的资源需求视图，对网络资源视图和资源需求视图进行拟合决策，制定服务方案。其中，网络资源视图包括节点状态信息、资源服务能力和功能实例定义。其中，节点状态信息包括节点位置、节点类型、节点可信度、节点故障率以及节点所包含的信息类型、信息内容；资源服务能力包括计算（逻辑运算、浮点运算等）、存储（RAM存储、TCAM存储等）、传输（带宽、时延、丢包率等）；功能实例包括节点的资源服务能力，即计算功能实例（逻辑运算、浮点运算等）、存储功能实例（RAM存储、TCAM存储等）、传输功能实例（带宽、时延、丢包率等），以及节点上包含的服务功能链实例。[4]网络资源分配模块根据制定的服务方案，调度网络底层资源，形成资源服务实例，重构为各类网络基线能力，并根据业务需求实现网络基线能力的可定义互连，进而承载网络业务。多模态网络数据层的北向接口主要实现网络模态部署、多模态路由信息的收集，并上报网元、网络模态的运行信息。多模态网络的内生安全多模态网络通过在架构中引入动态异构冗余特性，采用基于“相对正确公理”的威胁感知机制动态改变网络系统结构及运行环境，将随机性失效和人为蓄意扰动转化为概率可控的事件；在此基础上，该技术采用基于多模裁决的策略调度和负反馈控制机制，使功能等价条件下的执行体结构表征具有不确定性，从根本上抑制随机性失效和人为蓄意扰动，从而获得网络的内生安全效应。网络内生安全构造技术具有如下特性：将针对目标对象执行体漏洞后门的、人为的、确定性的不确定扰动，转变为系统层面扰动效果不确定的事件；将系统效果不确定的扰动事件变换为概率可控的可靠性问题；基于拟态裁决的策略调度和多维动态重构负反馈机制，能够呈现出扰动发起者视角下的“测不准”效应；借助“相对正确”公理的逻辑表达机制，可以在不依赖扰动信息或行为特征情况下感知不确定扰动；将非传统扰动因素变换或归一化为经典的可靠性和鲁棒性问题并处理。多模态网络内生安全构造技术的实现路线主要分为网元拟态构造技术（节点层面）、网络拟态构造技术（网络层面）以及服务拟态构造技术（服务提供层面）。其中，网元拟态构造技术中，拟态节点依据网络运行态势的动态感知实现异构化、冗余化网络功能的动态加载和资源的动态编排，采用面向异构冗余单元的表决逻辑或调度策略，对节点资源进行动态映射与编译管理，动态改变系统的组成结构或运行机制；网络拟态构造技术主要实现过程为在网络地址、拓扑、路由等要素中引入动态化、冗余化、异构化等机制，实现网络数据传输或流量调度等系统视在结构的动态适配和可信裁决，扰乱攻击者攻击链，在保证原有系统网络配置完整的前提下最小化操作管理，从而获得网络内生安全效应；服务拟态构造技术针对上层应用中存在的的潜在漏洞等安全问题，对于服务功能进行异构化实现，通过冗余功能多模决策。多模态网络数据层的内生安全要求包括但不限于：①多模态网元提供内生安全的北向接口，可隔离各类非法网络配置，实现网络功能呈现与网络控制的一致性；②多模态网元提供内生安全的流水线处理逻辑，在数据包处理过程中可抵御各类漏洞/后门攻击；③多模态网元具备网络威胁自动检测与恢复能力，可在遭受网络攻击后快速重构。多模态网络控制层的内生安全要求包括但不限于：①多模态网络控制单元应基于内生安全的硬件平台承载，防止因硬件漏洞实现对网络控制单元的剖破袭；②多模态网络控制单元应基于集群实现异构冗余部署，防止单节点故障对网络功能造成影响；③多模态网络控制单元提供内生安全的北向接口，可截断各类非法网络策略的下发。多模态网络服务层的内生安全要求包括但不限于：①多模态网络管控系统提供内生安全的北向接口，防止网络业务注册过程中实现对管控系统的破击；②多模态网络管控系统若使用人工智能手段实现网络管控，则实现的智能管控系统应具备抵御数据安全攻击的能力；③多模态网络管控系统在实现网络模态共生、生成、演化的全生命周期内应具备负反馈能力，具备及时发现模态演化过程的各类非法攻击的能力。多模态网络智能化管理与控制多模态网络智能化管理控制总体要求多模态网络环境借助人工智能和软件定义网络等技术的蓬勃发展以及网络资源的性能提升与广泛普及，以网络传输效能、节点运行效能、业务承载效能和服务提供效能等为约束，在实时感知业务与资源状态的基础上构建“感知-决策-适配”一体的智慧化管理控制闭环，实现网络资源与上层服务的高效自适应适配与拟合，在结构优化、资源配置、功能管理与业务承载等方面进行智能控制并自我优化，使网络具备面向泛在用网场景的智慧化“无人驾驶”能力，从而优化网络功能/性能，提升用户体验，降低网络运行和维护成本，从根本上为各种类型和各种层次的多模态网络业务提供多元、个性、高效的服务。通过与人工智能技术的深度融合，多模态网络能够从近似于人类自然语言描述的需求出发，自主地根据用户的“用网目的”决定网络资源的配置方案和服务提供方式等，并智能动态适应用户需求的变化在数以亿计的用户、网元和业务之间进行适配协调，使得网络不仅使用便捷而且用户无感，从而在根本上为各种类型和各种层次的业务提供多元、个性、高效等服务。网络人工智能技术可根据自身的网络状态与具体需求，结合大数据、深度学习、增强学习等技术使得网络具有自主策略定制能力，以最优运行效果为导向自主生成细粒度差异化的智能网络策略。智慧化管理控制使得多模态网络具备自我优化能力，改善因为人对复杂网络环境的认知局限造成的服务体验差和运营效率低等不利局面，引导传统简单、粗放的网络资源管理和运营模式升级。多模态网络智能化管理与控制应包括以下具体功能：智能感知、智能运维、智能异常检测、智能编排等。智能感知针对信息复杂多变现状建立网络基础设施测量基准，针对多模态网络业务特性构建全维度统一的测量体系，针对多模态寻址路由网络具有多协议层次的特性应具备多协议层次多异构资源的感知方法，主要感知对象包括网络模态状态与网元资源状态，其中网络模态状态包括但不限于：网络模态部署位置、网络模态支撑的业务数量、网络模态QoS等，网元资源状态包括但不限于：网元计算资源、网元存储资源、网元转发资源等;在智能感知中应分利用多模态网元的灵活特性，利用多模态网络的服务层、控制层和数据层接口以较低的额外开销实现网络全维度状态的精确可定义感知。智能运维应充分考虑全维结构可定义和多模态寻址路由带来的资源异构性，基于模态多样、规律复杂的全维测量数据，运用深度增强学习等方法获得相应的模态演化策略，生成相应的演化结果并通过控制层实施，最终实现业务多维承载、资源最大利用、服务全生命周期保障的运维目标。智能异常检测着眼全维结构可定义和多模态寻址路由带来的资源异构性，在模态多样、规律复杂的全维测量数据基础上，从设备故障风险、网络运行风险、服务性能风险等角度对网络运维管理进行评估，基于深度学习、自然语言处理等手段，支持可定义的全流程运行监控、智能网络运行自趋优化和自愈控制，实现基于人工智能技术的多模态网络智慧化运维管理。智能编排实现由僵化执行算法向业务导向承载的转化。基于实时更新的业务数据来训练编排模型，进而建立一套在线自适应编排方案，增强多模态网络的服务弹性，提升资源利用效率、保障网络业务性能。多模态网络全生命周期管理控制要求针对多模态网络中网络模态的全生命周期管理，可将多模态网络的智能管理控制进一步划分为共生切面、生成切面和演化切面，其运行逻辑如图X所示。演化切面以网络全生命周期的SMV最优化目标为导向，实现基于微观博弈与宏观反馈的网络模态共生与演化决策；生成切面聚焦网络模态生成与控制，实现基于全局状态感知的网络模态部署与管控；共生切面面向网络模态共生与实例化，实现网络模态与异构资源间的动态、灵活、高效组织与调度。图6多模态网络全生命周期管理控制运行逻辑多模态网络的典型应用场景多模态网络环境具有高覆盖性和应用广泛的基础设施特性，对下兼容各种接入技术，对上支持不同应用类型，其应用场景重点包括但不局限于如下四中。互联网基础设施用网环境互联网的快速发展和广泛应用滋生了种类繁多的网络功能和业务。然而，现有互联网的设计思路是为每种业务设计专用的网络协议（如VxLAN、GTP、NSH等），且协议之间通过堆栈方式嵌套，激化了报文线速处理和内层信息可见之间的矛盾，这一现状导致网络中协议类型冗杂、大量隧道共存，大大增加了网络运行和维护的难度。另一方面，当前网络设备与网络功能紧耦合，网络功能的部署需要高额的投资成本和运营成本，而且会造成底层网络拓扑结构的变化，对网络的稳定性带来影响，难以有效支撑新型网络更加复杂、灵活的业务。多模态网络能够提供全面、细粒度的功能组件以实现各种网络业务，极大降低了网络运行和维护的开销，同时提供能够适配更多业务场景的网络可编程能力，支持新协议和新功能的快速部署，在有限的硬件资源条件下最大化网络功能的效用，满足新型网络更加复杂、灵活的业务需求。同时，PINet并不改变现有网络设备中协议交互机制，支持与现有网络的混合组网和互联互通，有利于形成开放、融合的新型网络创新生态环境，是一种可演进发展和增量部署的互联网基础设施升级方案。当网络中需要为新业务部署协议时，传统网络设计专用的网络协议，新协议与原有协议以堆栈的方式嵌套，在每个节点上形成复杂的协议栈，节点需要花费大量的计算和存储资源对协议栈进行管理和调用，降低了报文处理速度，导致网络性能下降。而PINet将网络协议/功能分解为细粒度的协议/功能组件，支持网络协议/功能的按需部署，每个节点只需要储存一个协议/功能组件库，当新业务出现时，通过多个协议组件的有序组合定义该业务对应的网络协议，不需要储存和调用复杂的协议栈，降低了网络运行和维护的开销，增强了网络的灵活性。典型行业网络用网场景传统行业与网络基础设施的融合，催生了与互联网不同的行业网络，工业网络是其中的典型代表。工业网络是工业系统与感知、连接、传输、计算和分析等IT和网络技术相融合的结果。工业网络是支撑数字经济发展和实体经济转型的新型基础设施，通过构建工业环境下人、机、物全面互联的关键基础设施，实现工业设计、研发、生产、管理、服务等产业全要素的泛在互联，从而提高效率，推动整个制造服务体系智能化。以工厂内网用网场景为例，工厂内网络实现工厂内生产装备、信息采集设备、生产管理系统和人等生产要素的广泛互联；工厂外网络实现生产企业与智能产品、用户、协作企业等工业全环节的广泛互联；工业云平台负责海量数据汇聚与建模分析、制造能力标准化与服务化、工业知识软件化与模块化以及各类创新应用的开发与运行。与传统网络不同的是，工业网络对网络智能提出了更高的需求，需要根据工业互联网设计、工艺、研发、生产、物流、供应链、监测、管理、诊断、维护、销售和服务等环节不同的业务需求，进行资源和服务质量的智能定制和管控。同时工业网络的安全指标比互联网更加苛刻，需要确定性毫秒级时延、需要高可靠的网络隔离性、需要具备识别和抵御来自内外部安全威胁的能力，实现网络安全与物理安全的真正融合。多模态网络为工业网络提供了三大智能化闭环，分别是生产控制优化闭环、运营决策优化闭环和应用创新优化闭环，通过数据感知、分析决策和控制执行实现对产品生产、工厂运营和应用创新的智能化改造。其中生产控制优化闭环作用于工厂内网，根据工厂内部人力、设备和物料等资源规划产品生产方式；运营决策优化闭环作用于工厂外网，根据工厂能力、用户需求、物料供应等信息设计工厂的运营机制；应用创新优化闭环作用于工业云平台，以智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等创新方向为目标对整个工业网络进行管理和控制，调整和优化产业链和价值链。此外，多模态网络从网络构造层面将传统网络的附加式安全模块替代为网络内生性安全能力，在应用、数据、控制、设备、网络等方面满足工业网络苛刻的安全需求。无论对已知风险还是未知威胁导致的确定或不确定扰动效果，PINet都能将其变换为概率可控的可靠性问题，并且借助成熟的可靠性理论和方法解决，维持系统服务功能和性能的鲁棒性，在满足工业需求的安全技术和管理体系的同时，识别和抵御安全威胁，化解各种安全风险。移动接入网络用网场景以车联网场景为例，其以智能网联汽车为中心，分别形成了车与云、车与车、车与路、车与人和车内五种通信形式。其中车外通信的核心需求在于各通信主体在移动过程中的网络保障，特别是对确定性时延有严格的需求，以支撑车体定位、控制信号的实时性，满足未来调度系统的性能要求。这就要求网络能够保证IP地址在移动中发生变化、切换的时候，上层业务不中断而且几乎没有时延影响，以保证车辆安全驾驶及用户体验。车内网络可以与车外网络交互游戏数据、视频资源、实时路况等信息，给驾驶员和乘客提供交互性娱乐设施、高清视频播放、路线导航、自动驾驶等多样化服务，还可以利用