Progetto GAINS

(Generative AI for Network Sustainability)

Deliverable D3.2

Technical Report su Progettazione e Implementazione Network Orchestrator

Giordano, A. – Basile, L. – De Giacomo A. | 2026-01


Abstract

La gestione operativa delle reti e delle infrastrutture digitali di nuova generazione richiede processi di change sempre più rapidi, controllabili e auditabili, a fronte di una complessità crescente dovuta a eterogeneità tecnologica, dinamiche di traffico variabili, vincoli di sicurezza e requisiti di sostenibilità. In questo contesto, l’automazione tradizionale basata su playbook e regole statiche mostra limiti strutturali: fatica a generalizzare tra domini e vendor, non esplicita in modo robusto le assunzioni decisionali, e raramente integra in modo nativo un modello di accountability che colleghi decisione, evidenze, configurazioni e impatto. Questo deliverable presenta la progettazione e l’implementazione di riferimento del Network Orchestrator, un agente software orientato a intent-based networking e governance del change, progettato per trasformare intent operativi in configurazioni candidate e piani di esecuzione, integrando knowledge grounding e stima dell’impatto energetico in modo tracciabile e riproducibile. L’approccio proposto combina componenti deterministiche di controllo con componenti assistive basate su modelli linguistici, vincolate da schemi e regole di validazione. Il Network Orchestrator opera come servizio API stateless con persistenza esterna di stato e artefatti, introducendo un lifecycle del job esplicito e idempotente, capace di gestire end-to-end la catena submit–context–generation–validation–impact–documentation–approval. Il cuore architetturale è una pipeline agentica che: normalizza l’intent in una rappresentazione canonica; effettua retrieval applicabile da un knowledge store mediante filtri hard su vendor, ruolo e versione; produce artefatti strutturati che includono riferimenti espliciti alle fonti usate; applica policy deterministiche di sicurezza e conformità; esegue validazioni sintattiche e semantiche su configurazione e change plan; stima l’impatto energetico as-is/to-be/delta tramite telemetria e modelli, esplicitando confidenza, metodo e assunzioni; infine genera un explain pack operativo orientato a revisione, audit e decisione umana. L’uso dell’endpoint LLM esterno OpenAI-compatibile è confinato a task non-authoritative come parsing assistito, binding di variabili e arricchimento controllato del piano, con minimizzazione del contesto, redazione preventiva e post-validazione a schema, mitigando rischi di prompt injection e data leakage. Il contributo principale è un modello implementativo replicabile che rende la generazione di change “decisionabile”: ogni output è pacchettizzato in artefatti versionati e hashati, collegati a knowledge references ed evidence references, e accompagnati da report di validazione e da condizioni di rollback verificabili. Questa impostazione abilita governance del change coerente con requisiti industriali di tracciabilità, riduzione del rischio operativo e controllo di conformità, e introduce un primo livello di sostenibilità by design grazie alla produzione sistematica di stime d’impatto e alla gestione esplicita dell’incertezza. La valutazione è definita tramite una suite multilivello di test unitari, contract test degli schemi, test di integrazione e regressione, includendo metriche quantitative su correttezza, sicurezza, auditabilità e prestazioni, oltre a test avversari per robustezza.Il Network Orchestrator costituisce un tassello chiave per l’industrializzazione di architetture agentiche applicate a reti e infrastrutture, in linea con gli obiettivi di transizione digitale e sostenibile: riduce il time-to-change, aumenta la qualità e la verificabilità delle decisioni, e prepara l’integrazione controllata verso sistemi di esecuzione e closed-loop monitoring, mantenendo al centro riproducibilità, accountability e protezione dei dati.

Indice

1.  Scopo e perimetro del Network Orchestrator
1.1 Obiettivi funzionali
1.2 Assunzioni e vincoli operativi
1.3 Interfacce con gli altri componenti di piattaforma
2.  Requisiti e criteri di progetto
2.1 Requisiti funzionali
2.2 Requisiti non funzionali sicurezza, audit, resilienza, qualità
2.3 Criteri di replicabilità industriale e portabilità
2.4 Principi di sostenibilità e footprint attribuibile
3.  Architettura logica del Network Orchestrator
3.1 Componenti interni Intent Normalizer, Planner, Validator, Artifact Manager
3.2 Flussi principali intent, plan, approval, artifacting, degrade
3.3 Integrazione con knowledge e telemetria
3.4 Confini di responsabilità e threat model
4.  Modello dati e schemi canonici
4.1 Oggetti core OrchestrationJob, CandidateConfigurationArtifact, ChangePlanArtifact, FootprintEstimateArtifact
4.2 Versioning, hash, immutabilità e lineage
4.3 Riferimenti knowledge refs ed evidence refs
4.4 Esempi completi di payload JSON
5.  Contratti API del Network Orchestrator
5.1 Endpoint pubblici e autenticazione
5.2 Error model, idempotenza e correlazione richieste
5.3 Job lifecycle stati, transizioni, policy di degradazione
5.4 Esempi di chiamate e risposte
6.  Pipeline agentica e logiche di generazione
6.1 Intent parsing e normalizzazione nel modello canonico
6.2 Retrieval applicabile e grounding su blueprint, snippet e policy
6.3 Generazione candidate configuration e change plan
6.4 Validazioni statiche e controlli di consistenza
6.5 Stima impatto e sostenibilità as is, to be, delta, confidenza
6.6 Human in the loop approve reject e audit trail
6.7 Output finali, explain pack e condizioni di rollback
7.  Implementazione software
7.1 Struttura repository e moduli
7.2 Configurazione runtime env, secrets, profiles
7.3 Prompting strategy controllata e template
7.4 Driver di validazione e render per vendor ruolo OS
7.5 Logging, tracing e audit trail
8.  Deployment in Docker
8.1 Prerequisiti e profilo di esecuzione
8.2 docker compose completo servizi, volumi, reti
8.3 Bootstrapping inizializzazione schemi e smoke test
8.4 Hardening minimo per ambienti enterprise
9.  Testing e valutazione
9.1 Unit test e contract test
9.2 Test di integrazione con knowledge e telemetria
9.3 Test di robustezza regressione sicurezza
9.4 Metriche di qualità correttezza, applicabilità, riproducibilità, tempi
10. Limitazioni, rischi e roadmap evolutiva
10.1 Failure mode e mitigazioni
10.2 Evoluzioni previste e generalizzazione industriale
11. Appendici
11.1 Esempi end to end intent plan approval output
11.2 Dizionario campi e convenzioni
11.3 Checklist operativa per deployment e verifica
12. Riferimenti bibliografici
    

Keywords

Intent-Based Networking, Change Governance, Agentic Pipeline, Knowledge Grounding, Energy Impact Estimation, Human-in-the-Loop, Deterministic Validation, Operational Accountability, Idempotent Orchestration, Sustainable Networking.

Reference: GAINS deliverables are linked to Work Packages and milestones. For additional materials, visit Resources.