大型数据中心建设驱动交换机产品架构的开放式创新分析

大型数据中心建设驱动交换机产品架构的开放式创新分析 一、 大型数据中心建设驱动交换机产品架构的开放式创新 大型数据中心建设需要较多数量的交换机，对交换机产品的兼容性及开放性提出了较高要求。随着云计算市场不断发展，大型及超大型数据中心建设不断加速，在此背景下，软硬件解耦的白盒交换机市场得到迅猛发展。白盒交换机将硬件与软件分离，下游数据中心客户可选择为交换机安装外部操作系统或在交换机厂商已提供开放式操作系统基础上开发上层应用软件，并实现对交换机的统一部署与维护，极大提高数据中心运维效率。 二、 信息基础设施，网络设备行业应用领域广泛 网络设备是用于连接网络，维持网络数据传输功能的物理实体。网络设备是互联网最底层的基础设施，属于信息化建设所需的基础架构产品。网络设备的种类繁多，且与日俱增。基本的网络设备包括但不限于：交换机、路由器、无线接入点（WAP）、网关、集线器、网桥、网络接口卡（NIC）、打印机和调制解调器、光纤收发器、光缆等等。其中交换机和路由器是最主要的产品。 网络设备应用领域广泛。网络设备按应用领域划分，大致可以分为消费者网络设备、企业网络设备、数通网络设备和电信网络设备。消费者网络设备主要针对家庭及个人消费市场；企业网络设备主要应用于非运营商的各种行业应用市场，包括政府、金融、电力、医疗、教育、制造业、中小企业等市场；数通网络设备主要应用于数据中心市场，用于实现数据中心内部及互联之间的传输；电信网络设备主要应用于电信运营商市场，用于搭建核心骨干网。应用领域从前到后，解决方案的复杂程度、设备性能品质的要求、以及单产品的价值量也逐步依次提升。 网络设备行业产业链清晰。产业链上游主要为芯片、PCB板材、电源、各类电子元器件等生产商。网络设备行业位于产业链的中游，相关企业自行设计产品，向供应商采购原材料，通过集成开发的模式，形成软硬件结合的网络设备产品。通过直销或者经销的方式销售给电信运营商、云计算厂商、政府、金融、教育、能源、电力、交通、中小企业、医院等各个行业。根据第三方机构统计，云计算厂商约占下游10-20%左右规模。 三、 网络设备行业基本情况 网络设备是指构建整个网络所需的各种数据传输、交换及路由设备，主要包括交换机、路由器、无线接入点和光缆等。网络设备是新型基础设施建设的重要组成部分，作为硬件基础设施体系支撑大数据、人工智能、工业互联网等领域的上层应用。 网络设备行业是支撑国家经济发展的战略性、基础性和先导性产业，影响着社会信息化进程，行业发展受到政府的大力支持。近年来，全球信息技术迅速发展，深刻改变着社会的运作方式，对社会生产、商业运作模式等方面产生重大影响。 随着网民数量增长，互联网设备接入数量快速增加，同时，包括人工智能、云计算在内的各种新技术不断出现，进一步带动全球互联网数据流量不断增长。根据IDC发布的数据，全球数据总量由2019年的45ZB将增长至2025年的175ZB，年均复合增长率高达25．40%。在此背景下，数据流量的高速增长推动全球网络设备市场规模持续扩大。 根据IDC数据统计，2016年全球主要网络设备（包括交换机、无线产品和路由器，下同）市场规模为444．9亿美元，2021年上升至542．1亿美元，年均复合增长率为4．03%。其中，2021年交换机产品市场规模为307．30亿美元，同比增长10．80%；无线产品为76．46亿美元，同比增长20．40%，路由器为158．60亿美元，同比增长6．50%。 聚焦国内市场，政策扶持是推动网络设备行业规模不断扩大的另一个重要因素。长期以来，我国政府一直鼓励和支持信息技术产业发展，并出台一系列产业政策推动各行业信息化建设：2015年，国家相继出台互联网+宽带中国等一系列政策，激发了新一轮信息化建设浪潮；2020年，国家提出新基建战略，倡导加快5G网络、大数据中心、人工智能及工业互联网等新型基础设施建设，为我国产业结构的转型和升级提供强劲动能。 《关于2019年国民经济和社会发展计划执行情况与2020年国民经济和社会发展计划草案的报告》中指出，国家发改委将在2020年制定加快新型基础设施建设和发展的意见，并实施全国一体化大数据中心建设重大工程，将在全国布局10个左右区域级数据中心集群和智能计算中心。报告指出要实施扩大内需战略，释放消费潜力，加速5G网络建设和场景应用，完善新型基础设施布局；积极扩大有效投资，出台推动新型基础设施建设的相关政策文件，推进5G、物联网、车联网、工业互联网、人工智能、一体化大数据中心等新型基础设施投资。 网络设备作为信息化、数字化和智能化的重要支撑以及新型基础设施建设的重要组成部分，其国内市场发展迎来了前所未有的良好契机。在国家大力支持的背景下，近年来我国网络设备市场规模整体呈增长趋势，且增速高于全球市场。根据IDC数据统计，预计2026年我国主要网络设备市场规模将达170．56亿美元，较2020年相比增长65．34%，年均复合增长率为8．74%。 四、 网络设备产业链 芯片是上游的关键原材料，具有较高的技术壁垒。芯片约占原材料成本的40%左右，目前全球高端芯片主要依赖于进口，供应商包括Broadcom、Marvell、Realtek、Cavium、MTK等等。各芯片厂商纷纷加大研发力度并通过兼并重组的方式扩大市场份额，力争在激烈的竞争中处于优势地位，未来随着芯片厂商的竞争加剧以及程度的提升，将有利于网络设备厂商。 五、 网络设备行业与白牌化趋势，逐步改变竞争格局 与中国网络设备市场参与者一直较为稳定，以交换机来说，全球市场主要参与企业为思科、华为、HP、Arista、Juniper和新华三。根据第三方统计，上述6家企业在全球交换机市场的合计市场份额为80．90%。国内企业级交换机市场的主要参与企业为华为、新华三、思科、星网锐捷和迈普技术，上述5家企业在国内企业级交换机的合计市场份额为91．70%。然而与白牌化趋势不容忽视，有望逐步改变行业竞争格局。 信息安全政策频出，网络安全内涵延伸。近十年来，全球网络安全事件频发。2013年的棱镜门事件更是在全球范围内引起了安全军备竞争。我国关于信息安全的政策频出，2016年甚至将信息安全上升至国家发展战略的高度。政策与产业链需求双重驱动，有望加速发展。虽然我国信息技术近年来飞速发展，然而中国信息安全一直存在三大黑洞：芯片、操作系统和数据库，这3个层面的安全也就成了关键信息基础设施中的核心所在。最近中美经贸摩擦，再次给国内产业链敲响警钟，环节已经严重威胁到相关企业供应链安全，并且对企业经营产生巨大的负面影响，国产化趋势已经刻不容缓。在国家强力政策及产业链需求的快速推动下，网络设备的有望迎来加速发展。 网络基础设施需在核心软硬件层面实现自主可控。网络基础设施作为信息传递的高速公路，是最底层信息安全的保障者。我国当前已经在网络基础设施层面，如光纤光缆，光模块等领域实现了某种程度上的。然而在更高端的领域，如若关键信息在链路层直接被窃取转发，即交换机、路由器、无线设备等产品，那么再完善的信息安全产品也无法保障安全。 目前国内交换机市场以第一类和第二类产品为主。例如交换机来说，产品大致分为三类，第一类是进口交换机，即产品的交换芯片、CPU和操作系统均采用国外品牌，并在国外开发生产；第二类是国产交换机，即产品在国内开发生产，操作系统属于自主可控，但核心芯片有一样或者多样采用海外进口；第三类是自主可控交换机，即核心软硬件，如操作系统、交换芯片和CPU的核心均属于自主可控，同时产品的生产、加工制造等均由国内厂商完成。目前市场上交换机主要以第一类进口交换机和第二类国产交换机为主，第一类产品厂商主要为思科，第二类产品厂商主要有华为、新华三、星网锐捷、迈普等。无论是第一类还是第二类产品均尚且无法形成真正的自主可控。 自主研发SDKAPI接口可加入安全检查逻辑，规避了国外通用芯片API和保密调用方式访问的安全漏洞，对需要芯片配合实现的恶意窃取行为方案启到屏蔽作用，间接保护了信息安全。规避了扰乱控制层信息非法行为的可能，不存在恶意的固化硬件逻辑，无法通过国产CPU下发窃取信息指令到芯片，规避了需要CPU配合的信息窃取行为。内存是系统运行过程中保存程序指令和程序计算结果的器件，本身没有数据处理、编辑和发送相关的固化处理逻辑，目前未发现安全隐患。 网络设备厂商紧抓机遇。然而三类产品替代难度也是循序渐进。短期来看，国产交换机替代进口交换机有望进行。根据产业链草根调研，国内大型云计算厂商、政府、金融、电力、石油等高端企事业客户均有不同程度的倾向使用国内企业产品的意愿。长期来看，实现核心软硬件的完全自主可控在是产业的未来发展方向。国内网络设备厂商也一直在践行自主可控的道路之上，例如新华三把自主可控作为企业发展的重要战略，已经研发国产交换芯片，并携手紫光集团、龙芯，打造基于纯国产CPU和服务器的完全自主可控产品。在的大趋势下，国内网络设备厂商有望化挑战为机遇。 六、 网络设备发展趋势 网络设备行业趋势研究报告是通过对影响网络设备行业市场运行的诸多因素所进行的调查分析，掌握网络设备行业市场运行规律，从而对网络设备行业的未来的发展趋势特点、市场容量、竞争趋势、细分下游市场需求趋势等进行预测。 网络设备行业趋势研究报告主要分析要点包括：1）网络设备行业发展趋势特点分析。通过对网络设备行业发展影响因素分析，总结出未来网络设备行业总体运行趋势特点；2）预测网络设备行业生产发展及其变化趋势。对生产发展及其变化趋势的预测，这是对市场中商品供给量及其变化趋势的预测；3）预测网络设备行业市场容量及变化。综合分析预测期内网络设备行业生产技术、产品结构的调整，预测网络设备行业的需求结构、数量及其变化趋势。4）预测网络设备行业市场价格的变化。企业生产中投入品的价格和产品的销售价格直接关系到企业盈利水平。在商品价格的预测中，要充分研究劳动生产率、生产成本、利润的变化，市场供求关系的发展趋势，货币价值和货币流通量变化以及国家经济政策对商品价格的影响。 在国家大力支持的背景下，近年来我国网络检测设备市场规模整体呈增长趋势，且增速高于全球市场。预计2022年我国主要网络设备市场规模将达98．9亿美元，2017-2024年年均复合增长率为5．95%。 网络检测设备行业投资前景、网络检测设备市场规模如何?在国家大力支持的背景下，近年来我国网络检测设备市场规模整体呈增长趋势，且增速高于全球市场。预计2022年我国主要网络设备市场规模将达98．9亿美元，2017-2024年年均复合增长率为5．95%。 网络检测设备也称专业网络测试仪或网络检测仪。网络测试仪按网络传输介质可以分为无线网络测试仪和有线网络测试仪两类。无线网络测试仪主要是针对无线路由和AP进行检测，可以排查出无线网络中连接的终端和无线信号强度，进而能有效地管理网络中的节点，增强网络安全。该类产品技术还不是很成熟，随着无线网络的推广，无线网络测试仪也会越来越受网络管理的重视，成为一种重要的检测工具。有线网络中常见的传输介质包括：双绞线、光纤和同轴电缆。 网络设备作为信息化建设的基础设施层，行业应用领域具有较高的覆盖性。随着互联网、物联网、云计算、大数据等信息技术的快速发展，政府、金融、教育、能源、电力、交通、中小企业、医院、运营商等各个行业进入了信息化建设及改造的阶段，为其带来了持续稳定的市场需求。 网络测试仪的使用可以极大地降低网络管理员排查网络故障的时间，可以提供综合布线施工人员的工作效率，加速工程进度和工程质量。该类设备在国外应用已经很普遍，是网络检测和网络施工过程中必不可少的工具。相对于国外，国内的使用范围还很有限，以设备租用和人工替代为主，主要原因是国内用户对该类产品的认识度还不够，对网络故障的敏感度不高。 推进千兆光网和5G协同发展已成为新时期我国宽带网络建设发展的重点工作。未来三年，我国将进入推动千兆光网发展的关键期。网络检测设备已经迎来了难得的发展机遇，同时也面临着新的探索和挑战。 七、 网络设备行业白牌化趋势确