摘要:?本文深入探討中國移動骨干網CMNET (AS9808) 的發展歷程、網絡架構及其與中國電信扁平化策略的差異。同時,解析其為承載高價值業務而構建的IP專用承載網的定位、結構與技術特點。最后,展望中國移動在5G、云計算和算力網絡時代,其骨干網的演進方向與戰略轉型。
關鍵詞:?中國移動;CMNET;AS9808;IP專網;骨干網架構;5G承載;算力網絡
引言:中國移動的“非傳統”骨干網之路
在中國波瀾壯闊的互聯網發展史中,若論骨干網絡的建設,中國移動(China Mobile)無疑是一位“后來者”。成立于2000年的中國移動,其初期的戰略重心聚焦于移動通信領域,憑借其在GSM網絡上的巨大成功,迅速成長為全球領先的移動通信運營商。與中國電信、中國聯通(及其前身)早已在固定網絡和互聯網接入領域深耕不同,中國移動在骨干互聯網的起步相對較晚。
然而,歷史的車輪滾滾向前。隨著2G時代GPRS技術的引入,移動數據業務的曙光初現,并在3G、4G時代迎來爆發式增長。面對日益洶涌的移動互聯網流量洪峰,建設一張自主可控、高效可靠的IP骨干網絡,成為中國移動的必然選擇。于是,CMNET (China Mobile Network)?應運而生,承載起中國移動億萬用戶的移動上網需求。
憑借其龐大的移動用戶基礎、雄厚的資金實力以及在全國范圍內廣泛部署的移動網絡資源,CMNET在誕生后的短短十幾年間,實現了令人矚目的跨越式發展。它不僅迅速完成了全國性的覆蓋和多次擴容升級,更在技術架構和承載能力上不斷追趕,成為中國互聯網骨干網體系中舉足輕重的力量。
與此同時,為了滿足政企客戶對高質量、高安全、高可靠網絡服務的需求,以及承載自身話音、信令、網管等核心業務,中國移動還精心打造了與其公眾互聯網骨干CMNET并行且物理或邏輯隔離的?IP專用承載網。這一“公網+專網”的雙輪驅動架構,共同構成了中國移動強大的網絡基礎設施底座。
本文將帶領大家深入探尋中國移動骨干網的崛起之路,詳細解析CMNET的網絡架構特點、技術演進路徑,并揭示其IP專用承載網的神秘面紗。同時,我們也將探討在5G、云計算、算力網絡等新技術浪潮下,中國移動骨干網的未來演進策略與戰略雄心。
一、CMNET的誕生與早期發展:從GPRS接入到全國骨干
中國移動的骨干網建設,是伴隨著其移動數據業務的從無到有、從小到大而逐步展開的。
1.1 從移動通信巨擘到固網新勢力
2000年4月20日,中國移動通信集團公司正式成立。在最初的幾年里,中國移動的核心業務是移動語音通話和短信。彼時,互聯網接入主要還是固定寬帶的天下,中國電信的ChinaNet (163網) 和中國網通的CHINA169網(后并入中國聯通)是市場的主導者。
然而,技術的進步永不停歇。GPRS(General Packet Radio Service,通用分組無線服務)技術的出現,使得在GSM網絡上承載數據業務成為可能,手機上網不再是遙不可及的夢想。中國移動敏銳地抓住了這一機遇,開始布局移動數據業務。
1.2 CMNET與CMWAP:GPRS時代的雙接入點
為了支撐GPRS數據業務,中國移動設立了兩個主要的接入點(APN,Access Point Name):
- CMNET (China Mobile Network):?這是為用戶提供完全互聯網接入的通道。通過CMNET接入,用戶的手機可以直接獲取一個公網IP地址(也可能是經過NAT轉換的私網地址,但邏輯上是直接接入互聯網),可以訪問互聯網上的所有資源,與PC通過寬帶上網的體驗類似。
- CMWAP (China Mobile Wireless Application Protocol):?這是主要為訪問WAP(Wireless Application Protocol,無線應用協議)站點而設立的接入點。早期手機屏幕小、處理能力弱,WAP提供了一種簡化的互聯網內容呈現方式。CMWAP接入通常會經過一個WAP網關,該網關負責協議轉換和內容壓縮,訪問范圍也主要局限于WAP門戶和經過適配的網站。
早期GPRS手機與CMNET/CMWAP示意圖
隨著智能手機的普及和移動應用生態的繁榮,用戶對完整互聯網體驗的需求日益增長,CMWAP的局限性逐漸顯現。CMNET憑借其接入的開放性和完整性,逐步成為中國移動承載移動互聯網流量的主力通道。雖然CMWAP因其歷史和特定場景(如早期對流量敏感的應用)仍存在,但其重要性已遠不如CMNET。
1.3 快速擴張:固移融合驅動下的網絡升級
中國移動真正發力建設全國性IP骨干網CMNET,并不僅僅是為了移動數據業務。一個重要的轉折點是中國移動決定大力發展固定寬帶業務,進軍此前并非其主場的市場。這一戰略決策,極大地推動了CMNET的快速擴容和升級。
- 全國覆蓋與帶寬躍升:?CMNET的覆蓋范圍迅速從最初的重點城市擴展到全國所有省份,并建立了多層級的網絡架構。骨干節點間的帶寬也經歷了從最初的STM-1/STM-4(155M/622M)級別,快速向2.5G、10G、40G、100G,乃至如今的N*100G/400G/800G演進。
- 技術引進與架構優化:?為了支撐海量流量,CMNET廣泛采用了DWDM(密集波分復用)、OTN(光傳送網)、高性能路由器、MPLS(多協議標簽交換)等先進技術。網絡架構也從最初的簡單結構,逐步演變為層次清晰、功能明確的復雜網絡體系。
- 自治系統確立:?中國移動為其公眾互聯網骨干網申請并獲得了全球唯一的自治系統編號?AS9808。從此,CMNET (AS9808) 正式成為全球互聯網路由體系中的一員。
二、CMNET網絡架構詳解:分層與分域的藝術
與中國電信在2003年推行骨干網扁平化、取消省網AS不同,中國移動的CMNET在架構設計上采取了有所差異的策略,其網絡結構更為強調分層與省級網絡的相對獨立性。
2.1 骨干網與省網:兩級自治域的多層結構
CMNET整體上可以看作是骨干網和省網兩級自治域、多層結構的網絡。
- 骨干網 (AS9808):?這是CMNET的頂層全國性網絡,負責省際流量調度、全國性數據中心互聯、國際互聯網出入口以及與其他運營商骨干網的互聯互通。
- 省網 (Provincial Network):?各省(自治區、直轄市)通常擁有自己獨立的AS號(通常是私有AS或在特定范圍內可路由的公有AS),負責省內各地市流量的匯聚、調度以及與骨干網的連接。這種設計賦予了省公司在網絡建設和運維上更大的靈活性。
CMNET骨干網內部通常劃分為以下幾個邏輯層面:
- 核心層 (Core Layer):?負責超高速的數據交換和路由。節點通常部署在全國性的網絡樞紐城市,如北京、上海、廣州。這些節點構成了CMNET的“主動脈”,承載著最大量的骨干流量。
- 匯聚層 (Aggregation/Distribution Layer):?負責匯聚來自一個或多個省網的流量,并將其接入核心層。匯聚節點通常部署在區域性中心城市,如南京、武漢、成都、西安、沈陽等。它們起到了區域流量樞紐的作用。
- 接入層 (Access Layer):?這是骨干網與省網的連接點,負責將各省省網的流量接入骨干匯聚層或核心層。接入節點通常部署在各省的省會城市或重要的網絡出口城市。
CMNET網絡架構示意圖
2.2 核心、匯聚與接入:節點的角色與分布
- 核心節點 (Core Nodes):
- 角色:?提供全國范圍內的超高速數據交換,是骨干網的中樞。負責大區內部省份流量交換、跨大區流量調度、國際互聯網出口流量匯聚以及與國內其他運營商骨干網的互聯。
- 分布:?主要集中在北京、上海、廣州這三個國家級互聯網交換中心城市。
- 匯聚節點 (Aggregation Nodes):
- 角色:?負責匯接其覆蓋區域內各省到骨干網的連接,實現區域內省際流量的高效交換,并作為核心層向下的延伸。
- 分布:?通常設置在各大區的中心城市,如華東的南京、華中的武漢、西南的成都、西北的西安、東北的沈陽等。
- 接入節點 (Access Nodes):
- 角色:?作為省網接入骨干網的關口,負責匯聚本省的出省流量(省際流量)和出網流量(訪問其他運營商或國際互聯網的流量)。接入節點一般會雙歸屬上聯到骨干網的核心節點或匯聚節點,以保證接入的可靠性。對于業務流量特別大的省份,可能會采用多上聯的方式。
2.3 國際互聯與網間結算
- 國際出口:?CMNET的國際互聯網出口同樣主要部署在北京、上海、廣州這三大核心節點城市。通過這些出口,CMNET與全球各大運營商的骨干網相連,實現國際數據流量的交換。
- 國內互聯:?CMNET與中國電信 (AS4134, AS4809/CN2)、中國聯通 (AS4837/China169, AS9929/CUII)、中國廣電 (CBNNET) 等國內其他運營商的骨干網在北京、上海、廣州等地的國家級互聯網交換中心 (NAP) 及其他直聯點進行互聯互通,并進行網間結算。
2.4 為何保留省網?與電信扁平化的對比
中國電信在2003年對其ChinaNet骨干網進行了重要的“扁平化”改造,取消了省網的獨立AS,將全國網絡統一到AS4134之下,形成了“骨干網-城域網”的兩級結構。這一舉措簡化了路由、提高了網絡資源利用率。
然而,中國移動的CMNET至今在很大程度上仍保留了省級網絡的相對獨立性(即省網可能擁有獨立的AS,或在骨干網AS9808內部作為獨立的路由域進行管理)。這種設計選擇有其特定的考量:
- 歷史沿革與管理體制:?中國移動的省公司通常擁有較大的自主權,保留省網結構有助于延續原有的管理模式和運維體系。
- 業務靈活性:?省級網絡可以根據本地業務發展的具體需求(如政企客戶的特定VPN需求、本地IDC的流量疏導、地方性互聯網內容的優化等)進行更靈活的網絡資源配置和策略調整。
- 故障隔離與區域優化:?省網的相對獨立性可以在一定程度上隔離故障影響范圍,便于進行區域性的網絡優化和故障排查。
- 快速響應市場:?省公司可以更快地響應本地市場的變化和客戶需求,調整網絡資源和服務。
當然,這種“分層+分域”的結構也帶來了一些挑戰,例如:
- 路由復雜性增加:?跨省、跨域的路由選擇和管理相對更為復雜。
- 端到端路徑優化難度:?實現全國范圍內的端到端路徑優化和時延控制可能面臨更多協調。
- 資源統一調度效率:?相較于完全扁平化的網絡,全國性網絡資源的統一調度和利用效率可能會受到一定影響。
盡管如此,中國移動的這種架構選擇,是其在特定發展階段、結合自身管理特點和業務需求的現實考量。正是這種策略,使得CMNET能夠在后發的情況下,快速整合資源,迅速構建起一張覆蓋全國、具備強大承載能力的骨干網絡。
三、IP專用承載網:高價值業務的“高速公路”
除了服務于公眾互聯網接入的CMNET之外,中國移動還建設了一張獨立于CMNET(或在物理上共享部分傳輸資源但在邏輯上嚴格隔離)的?IP專用承載網(常簡稱為“IP專網”)。這張網絡是為滿足特定高價值業務和客戶需求而量身打造的“高速公路”。
IP專網概念圖
3.1 建設背景與戰略定位
建設IP專網的主要目的:
- 承載高價值客戶業務:?主要面向政企客戶,提供高質量、高可靠性的專線接入、MPLS-VPN組網等服務。
- 保障核心網元通信:?承載移動核心網(如VoLTE/VoNR的IMS信令與媒體流)、信令網、網管系統等自身關鍵業務的通信需求,確保其不受公眾互聯網流量波動的影響。
- 新興業務支撐:?為云計算、大數據、物聯網、工業互聯網等對網絡質量有特殊要求的新興業務提供承載基礎。
IP專網的戰略定位是:
- 高質量:?提供低時延、低抖動、高帶寬、高可用性的網絡服務。
- 高安全:?通過物理隔離或邏輯隔離(如VPN技術),確保業務數據的私密性和安全性。
- 可管理、可區分服務:?支持精細化的QoS(服務質量)保障機制,能夠為不同業務提供差異化的服務等級。
3.2 網絡架構與覆蓋范圍
中國移動的IP專網通常采用三層結構,并使用單一自治域進行管理(不同于CMNET骨干網與省網可能存在的多AS情況):
- 核心層:?由全國性的核心路由器組成,負責大區之間以及與重要數據中心的高速互聯。
- 匯聚層:?負責匯聚區域內各地市或重要客戶的業務流量,并連接到核心層。
- 接入層:?直接面向政企客戶、IDC、移動基站回傳等,提供業務接入點。
中國移動的IP專網
IP專網的覆蓋范圍廣泛,根據資料,目前已經延伸到國內330多個主要地市,能夠為絕大多數政企客戶提供本地化的接入服務。
3.3 核心技術與業務承載
IP專網廣泛采用了成熟且先進的網絡技術來保障服務質量:
- MPLS技術:?MPLS (Multi-Protocol Label Switching) 是IP專網的核心技術之一。通過MPLS VPN (包括L2VPN如VPLS,L3VPN),可以為不同客戶構建邏輯上隔離的虛擬專用網絡,實現安全、靈活的組網。
- QoS保障:?實施端到端的QoS策略,通過流量分類、標記、隊列調度、擁塞管理等機制,確保語音、視頻等實時性業務的優先傳輸。
- 高可靠性設計:?采用設備冗余、鏈路冗余(如雙歸屬接入)、快速重路由(FRR)、BFD(雙向轉發檢測)等技術,確保網絡故障時業務能夠快速恢復,提升網絡可用性。
- SR/SRv6探索:?與CMNET類似,IP專網也在逐步引入Segment Routing (SR/SRv6) 技術,以實現更靈活的路徑控制、更簡化的網絡協議和更高效的業務編排,尤其適用于5G網絡切片、云網融合等場景。
IP專網承載的典型業務包括:
- 政企VPN/專線:?為政府、金融、能源、制造等各行業企業提供總部與分支機構互聯、數據中心互聯等服務。
- 移動核心網承載:?承載4G/5G核心網的用戶面(UPF)和控制面(AMF, SMF等)的部分流量,特別是對時延和可靠性要求高的信令。
- VoLTE/VoNR語音與視頻:?承載高清語音和視頻通話的媒體流和信令。
- IDC互聯與云專線:?為企業提供連接到中國移動云(Mobile Cloud)或其他公有云/私有云的高質量通道。
- 金融與交易類業務:?承載對時延極其敏感的金融交易數據。
3.4 與CMNET的協同與互補
CMNET和IP專網共同構成了中國移動IP承載網絡體系的“一體兩翼”:
- CMNET:?面向公眾用戶和通用互聯網應用,提供廣泛的互聯網接入服務,追求覆蓋廣、成本優、容量大。
- IP專網:?面向高價值政企客戶和核心業務,提供高質量、高安全、可定制的網絡服務,追求性能卓越、服務可靠。
兩者在物理層面可能共享部分光纖傳輸資源(通過DWDM/OTN技術復用),但在邏輯層面、業務承載和運維管理上通常是分離的,以確保各自的服務目標和質量。這種協同互補的架構,使得中國移動能夠同時滿足不同用戶群體的多樣化網絡需求。
四、技術演進:邁向智能化、云化骨干網
為了應對飛速增長的流量和日新月異的業務需求,中國移動的CMNET和IP專網都在持續進行技術升級和架構演進,總體趨勢是向著更大帶寬、更低時延、更智能靈活、更云化融合的方向發展。
4.1 從10G到N*400G/800G:光網絡的持續升級
骨干網的“馬路”寬度,即光傳輸網絡的容量,是決定其承載能力的基礎。
- DWDM與OTN的普及:?DWDM技術使得單根光纖可以承載數十乃至上百路光信號,極大提升了光纖利用率。OTN技術則在DWDM基礎上提供了更強的業務調度、保護和管理能力,成為骨干傳輸網的標準配置。
- 單波速率的飛躍:?骨干網單波長速率從10Gbit/s起步,逐步發展到40Gbit/s、100Gbit/s。當前,單波200G/400G技術已在CMNET和IP專網中規模部署,部分關鍵路徑開始試點和引入單波800G甚至更高速率的技術,以應對流量的爆炸式增長。
光網絡技術演進示意圖
4.2 IPv6與SRv6:下一代IP技術的探索與應用
- IPv6規模部署:?面對IPv4地址枯竭的挑戰,中國移動積極推進IPv6的部署。目前,CMNET和IP專網均已大規模支持IPv6,為移動用戶和政企客戶提供IPv6接入服務。
- SRv6引領變革:?Segment Routing over IPv6 (SRv6) 作為一種新興的網絡協議技術,以其簡化網絡、提升可編程性和靈活性的優勢,受到中國移動的高度重視。SRv6正在逐步應用于5G網絡切片、云網融合、政企VPN業務創新、算力網絡調度等場景,通過SRv6可以實現更精細化的路徑控制和業務鏈編排。
4.3 SDN/NFV與智能調度:提升網絡靈活性與效率
- SDN (軟件定義網絡):?通過引入SDN控制器,實現網絡控制平面與轉發平面的分離,使得網絡資源可以被集中控制和全局調度。這有助于實現流量的智能優化、業務的快速開通和網絡的自動化運維。
- NFV (網絡功能虛擬化):?將傳統的網絡設備功能(如防火墻、路由器、負載均衡器)以軟件形式運行在通用硬件上,提高了資源利用的靈活性和成本效益。
- 智能調度與AI賦能:?結合大數據分析和人工智能技術,對網絡流量進行預測和智能調度,優化網絡資源分配,提升用戶體驗,并實現故障的智能診斷和預測性維護。
五、擁抱未來:5G、算力網絡與戰略轉型
進入5G時代,以及云計算、人工智能的飛速發展,對中國移動的骨干網提出了全新的挑戰,也帶來了前所未有的發展機遇。中國移動正積極推動其骨干網向更高層次演進,以支撐其“連接+算力+能力”的新型信息服務體系。
5.1 5G時代的挑戰與機遇
5G網絡的三大場景(eMBB增強移動寬帶、uRLLC超高可靠低時延通信、mMTC海量機器類通信)對承載網提出了截然不同的需求:
- 超大帶寬:?eMBB場景(如高清視頻、VR/AR)帶來流量的指數級增長。
- 超低時延與高可靠:?uRLLC場景(如自動駕駛、遠程醫療、工業控制)要求端到端毫秒級時延和接近100%的可靠性。
- 海量連接:?mMTC場景(如智能抄表、環境監測)涉及億萬級設備的接入。
CMNET和IP專網需要協同配合,通過網絡切片、邊緣計算 (MEC) 等技術,滿足5G多樣化的業務需求。值得注意的是,中國移動與中國廣電在700MHz頻段進行5G共建共享,與中國電信也在部分頻段進行共建共享,這對骨干網的承載能力和協同調度能力提出了更高要求。
5.2 “連接+算力+能力”:算力網絡的戰略布局
面對數字經濟時代對計算能力的海量需求,中國移動提出了構建“算力網絡”的戰略,目標是實現“算力成為與水電一樣‘一點接入、即取即用’的社會級服務”。
- 以DC為中心的網絡重構:?骨干網的架構將進一步從圍繞傳統交換中心轉向圍繞數據中心 (DC) 進行重構。數據中心不僅是計算和存儲的中心,也成為網絡流量匯聚和調度的核心節點。
- 算力泛在與智能調度:?通過在骨干網、城域網乃至邊緣部署多級算力節點,形成“云邊端”協同的算力資源池。骨干網需要具備感知算力資源分布、智能調度算力任務的能力,將用戶的計算需求高效匹配到最優的算力節點。
- 算網一體化:?SRv6、SDN等技術將為算力網絡提供靈活的連接和調度能力,實現計算與網絡資源的統一編排和優化。
中國移動算力網絡概念圖
5.3 云網融合:構建以云為核心的新型基礎設施
中國移動大力發展“移動云”,致力于成為領先的云服務提供商。骨干網的云網融合是實現這一目標的關鍵。
- 云為核心:?網絡資源圍繞云數據中心進行優化,提供低時延、高帶寬的入云通道。
- 網隨云動:?網絡能夠根據云業務的需求,動態調整帶寬、路由和安全策略。
- 一體化服務:?向用戶提供“云、網、邊、端、安、用”一體化的解決方案。
CMNET將繼續優化公眾用戶訪問移動云的體驗,而IP專網則為政企客戶上云提供高質量的云專線和混合云組網服務。
六、總結與展望:后發先至,智創未來
盡管中國移動在骨干互聯網領域的起步晚于傳統固網運營商,但憑借其在移動通信市場積累的雄厚實力、龐大的用戶基礎以及果斷的戰略投入,CMNET和IP專網均實現了跨越式發展,成功躋身國內骨干網的第一梯隊,真正實現了“后發先至”。
其獨特的“CMNET公眾互聯網 + IP專用承載網”雙網架構,既滿足了億萬移動用戶和固網寬帶用戶的日常上網需求,也為高價值政企客戶和自身核心業務提供了堅實的網絡保障。在網絡架構上,CMNET保留省級網絡的做法,雖與中國電信的扁平化路徑不同,卻也體現了其在特定發展階段的適應性與靈活性。
展望未來,面對5G的全面普及、千行百業的數字化轉型以及算力時代的到來,中國移動的骨干網正站在新的歷史起點。通過持續推進光網絡升級、規模部署IPv6/SRv6、深化SDN/NFV應用、構建云網一體和算網一體的新型基礎設施,中國移動致力于將其骨干網打造成為:
- 更泛在的連接平臺:?提供無處不在、高速可靠的網絡接入。
- 更智能的算力引擎:?實現算力的靈活調度與高效供給。
- 更開放的能力載體:?賦能千行百業的創新應用。
中國移動的骨干網,這條曾經的“后來者”之路,如今已然成為支撐其從傳統通信運營商向“世界一流信息服務科技創新公司”轉型的關鍵動脈。它將繼續承載著連接的使命,驅動著計算的浪潮,共同塑造數字經濟的美好未來。
【預告】下一篇內容
在下一篇文章中,我們將聚焦骨干網領域的一位“新晉國家隊選手”——中國廣電。手握700MHz黃金頻段和5G牌照,承載著國家文化數字化戰略的使命,中國廣電的CBNNET是如何從零起步,規劃并建設一張覆蓋全國的骨干網絡的?其“全國一網”整合、與中國移動的5G共建共享,以及獨特的“七橫七縱”骨干網藍圖,又將為中國互聯網格局帶來哪些新的變數與期待?敬請關注《第五篇:新玩家入局——中國廣電CBNNET如何構建全國一張網?》。