數字孿生網絡（DigitalTwinNetwork）是以數字化方式創建物理網絡實體的虛擬孿生體，且可與物理網絡實體之間實時交互映射的網絡系統，其核心要素為：數據、模型、交互、映射。

通過實時或者非實時的數據采集方式將物理網絡層的數據主要包括物理實體數據、空間數據、資源數據、以及協議、接口、路由、信令、流程、性能、告警、日志、狀態等采集存儲到數據倉庫，為構建網絡孿生體以及為網絡孿生體賦能提供數據支撐，并且基于這些數據形成功能豐富的數據模型。通過靈活組合的方式創建多種模型實例，服務于各種網絡應用，同時通過網絡孿生體以高保真可視化的頁面去映射物理網絡實體，最終達到可視化頁面、孿生網絡層、物理網絡層的實時交互。同時借住人工智能、AI算法、專家經驗、大數據分析等技術實現對物理網絡進行全生命周期的分析、診斷、仿真和控制。

數字孿生網絡（DTN）架構

數字孿生網絡設計為如圖3.1-1所示的“三層三域雙閉環”架構:三層指構成數字孿生網絡系統的物理網絡層、孿生網絡層和網絡應用層;三域指孿生網絡層數據域、模型域和管理域，分別對應數據共享倉庫、服務映射模型和網絡孿生體管理三個子系統;“雙閉環”是指孿生網絡層內基于服務映射模型的“內閉環”仿真和優化,以及基于三層架構的“外閉環”對網絡應用的控制、反饋和優化。

物理網絡層

物理網絡層主要包含構成端到端網絡的所有物理實體。網絡中的各種網元通過孿生南向接口同網絡孿生體交互網絡數據和網絡控制信息。作為網絡孿生體的實體對象，物理網絡既可以是移動接入網、移動核心網，也可以是數據中心網絡、園區企業網、工業物聯網等網絡類型;既可以是單一網絡域(例如，接入網、傳輸網、核心網、承載網等)子網，也可以是端到端的跨域網絡。

孿生網絡層

孿生網絡層是數字孿生網絡系統的標志，包含數據共享倉庫、服務映射模型和數字孿生體管理三個關鍵子系統。數據共享倉庫子系統負責采集和存儲各種網絡數據，并向數據映射模型子系統提供數據服務和統一接口;服務映射模型子系統完成基于數據的建模，為各種網絡應用提供數據模型實例，最大化網絡業務的敏捷性和可編程性;數字孿生體管理子系統負責網絡孿生體的全生命周期管理以及可視化呈現。

數據共享倉庫

數據共享倉庫通過南向接口采集并存儲網絡實體的各種配置和運行數據，形成數字孿生網絡的單一事實源，為各種服務于應用的網絡模型提供準確完備的數據，包括但不限于網絡配置信息、網絡運行狀態和用戶業務數據等。數據共享倉庫主要有以下四項職責。

1)數據采集:完成網絡數據的抽取、轉換、加載，以及清洗和加工，便于大規模的數據完成高效分布式存儲;

2)數據存儲:結合網絡數據的多樣化特性，利用多種數據存儲技術，完成海量網絡數據的高校存儲;

3)數據服務:為服務映射模型子系統提供包括快速檢索、并發沖突、批量服務、統一接口等多種數據服務;

4)數據管理:完成數據的資產管理、安全管理、質量管理和元數據管理。作為數字孿生網絡的基石，數據共享倉庫中的數據越完備越準確，數據模型的豐富性和準確性就越高。

服務映射模型

服務映射模型包括基礎模型和功能模型兩部分。

基礎模型是指基于網元基本配置、環境信息、運行狀態、鏈路拓撲等信息，建立的對應于物理實體網絡的孿生網絡體的網元模型和拓撲模型，實現對物理網絡的實時精確描述。

功能模型是指針對特定的應用場景，充分利用數據倉庫中的網絡數據，建立的網絡分析、仿真、診斷、預測、保障等各種數據模型。功能模型可以通過多個維度構建和擴展:按網絡類型構建，可以有服務于單網絡域(如移動接入網、傳輸網、核心網、承載網等)的模型或者服務于多網絡域的模型;按照功能類型劃分，可分為狀態監測、流量分析、安全演練、故障診斷、質量保障等模型;按照適用范圍劃分，可以劃分為通用模型和專用模型;按照網絡生命周期管理劃分，可分為規劃、建設、維護、優化和運營等模型。將多個維度結合在一起，可以創建面向更為具體應用場景的數據模型，例如，可以建立園區網絡中核心交換機上的流量均衡優化模型，通過實例服務于相應的網絡應用。

基礎模型和功能模型通過實例或者實例的組合向上層網絡應用提供服務，最大化網絡業務的敏捷性和可編程性。同時，模型實例需要通過程序驅動在虛擬孿生網元或網絡拓撲中對預測、調度、配置、優化等目標完充分的仿真和驗證，保證變更控制下發到物理網絡時的有效性和可靠性。

網絡孿生體管理

網絡孿生體管理完成數字孿生網絡的管理功能，全生命周期記錄，可視化呈現和管控網絡孿生體的各種元素，包括拓撲管理、模型管理和安全管理。

1)拓撲管理基于基礎模型，生成物理網絡對應的虛擬拓撲，并對拓撲進行多維度、多層次的可視化展現。

2)模型管理服務于各種數據模型實例的創建、存儲、更新以及模型組合、應用關聯的管理。同時，可視化呈現模型實例的數據加載、模型仿真驗證過程和結果。

3)安全管理模塊同數據倉庫中的數據安全管理一起，負責數字孿生網絡數據和模型安全保障相關的認證、授權、保密、準確性和完整性。

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總結

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