通信：云中心科技生态变革深度研究之二-交换设备的云计算时代巨变

请务必阅读正文之后的重要声明部分 [Table_Industry] 证券研究报告/行业深度报告 2018年9月11日 通信 交换设备的云计算时代巨变 ——云中心科技生态变革深度研究之二 [Table_Main] [Table_Title] 评级：增持 分析师：吴友文 执业证书编号：S0740518050001 电话：021-20315728 Email：wuyw@r.qlzq.com.cn Yw 分析师：易景明 执业证书编号：S0740518050003 电话：021-20315728 Email：yijm@r.qlzq.com.cn Yw [Table_Profit] 基本状况 上市公司数 127 行业总市值(百万元) 1353853.69 行业流通市值(百万元) 766908.75 [Table_QuotePic] 行业-市场走势对比 公司持有该股票比例 [Table_Report] 相关报告 1 《算力时代云计算的巨变——云计算科技生态变革深度研究之一》2018.9.7 2 《转危为机借势需求实现传输固网上游突破——通信自主可控深度研究系列之二》2018.8.13 3 《云计算驱动下的ICT变革与投资机遇》2018.6.27 [Table_Summary] 投资要点  交换设备是数据通信枢纽，不论电信网路由器还是以太网交换机，长期以来以软硬件一体化的品牌机为主，缺乏开放性与快速迭代能力，产业链价值为品牌厂商把控。交换设备是IP报文转发的核心，按应用领域划分为电信网中的路由器和以太网中的交换机，两者技术本质并无太大差异，主要分别在于所支持的协议、规格和可靠性要求。电信网路由器市场全球规模约160亿美金，由于面向运营商体系采购较为保守，长期来为大厂垄断；以太网交换机市场全球规模已破250亿美金，过去面向企业网需求，后续向云网络需求发展，参与者更多，且出现了新进的实力玩家，打破了原有软硬件一体化的格局。不但使得交换设备的开放性和迭代能力迅速提升，更打破了原有的竞争格局，掀起产业链价值的再分配，是我们关注的最富于变化和活力的市场。  跨地域网络规模和昂贵的链路负担促使Google作出软件定义网络的探索，后续B4网络成功的商业实践使得大型ICP纷纷效仿，交换机上下游的强耦合逐步打破，白盒交换机开始普及。B4网络的成功源自几个重要因素：首先Google具备足够庞大的全球性网络规模和充沛的流量，前者中昂贵的跨洋带宽负担使得公司开始关注到网络负载不均衡的问题，并且其经济效益促使公司去正视和深入解决，后者是仍在持续激增的分布不断变化的量，驱使公司有针对性地进行研究并给出方案；其次从当时产业背景上看，所有交换机大厂都正在享受一体化品牌机带来的丰厚受益，缺乏自我优化的动力，即令有大客户提出对应用需求的变更，其响应也十分缓慢，其实并不打算真正解决封闭体系下的低效和高成本问题，客观上促进了大客户对品牌机的依赖；最后，B4网络的成功还是得益于在Cisco积累多年的核心技术骨干，Google有足够的实力和平台给与工程师改变产业格局的机会，能迅速调动资源形成合力。最终，交换机控制面和转发面耦合的格局被打破，以软件定义网络的概念提出，促进白牌交换机厂商快速发展。  随着产业链分化加大，软件供应商地位显著提升。尤其云数据中心飞速发展引入了大量云网络下的交换机新需求，加速颠覆了原有以太网交换机市场格局，从全球龙头Arista的发展经历看，云网络OS厂商承上启下，将在开放体系大潮中扮演核心地位。白盒交换机作为最适合SDN/NFV的硬件形式被广泛接受，目前分化出了交换芯片、白盒硬件和网络OS软件三类厂商，在具体场景中存在不同的组织形式。但总体上看，软件供应厂商因为其在技术和层次结构中的关键地位，主导性正日渐突出。近年来云数据中心飞速发展，更是引出了云网络的新需求，超大规模物理和虚拟机、频繁的重度交换、易维护和弹性部署、应用子系统的广泛分布都在促使交换机更加走向开放式，云网络OS的核心地位空前凸显。Arista作为开放式交换机的全球龙头，成功契合了从企业网到云网络的交换需求，从基于Linux开源内核的EOS系统到支撑多款商用芯片，成功奠定了自身的基石性产业地位，连续5年80%以上高速增长。从中可以看出云网络OS厂商在开放体系中具备承上启下的枢纽地位，将逐步把控产业定价权。看后续发展，大型ICP厂商基于自身庞大数据中心应用而培育出的云网络OS有望成为强力竞争者，重新定义市场格局，纯粹硬件厂商的地位将逐步削弱。  投资建议： 基于白盒的开放交换设备市场有望复制Arista成功路径，凭借可定制化软件和基于通用芯片的硬件改变产业格局。因此，推荐重点关注：美股开放式交换机龙头Arista和在白盒交换机硬件及SDN技术方面领先的本土厂商星网锐捷；国内领先的网络可视化基础架构和嵌入式融合计算平台提供商恒为科技等。同时，推荐关注数据中心交换机全面升级100Gbps端口所带来的高速光模块发展机遇，推荐关注：光迅科技、中际旭创等。  风险提示事件：网络建设投资不达预期风险、市场竞争风险、技术路径风险 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 2 - 行业深度研究 内容目录 交换设备是数据通信的枢纽，长久以来市场格局以品牌为主 ............................. - 3 - Google云网络成功实践，交换设备开启软硬件分离 ......................................... - 7 - 云网络兴起，驱动交换机向开放体系演化......................................................... - 12 - 产业链加大分化，软件核心厂商地位显著提升 .......................................... - 12 - 云数据中心规模快速提升，带动云网络和交换机高景气 ........................... - 15 - 从Arista的突飞猛进，看开放体系趋势下软件厂商的枢纽地位 ................. - 19 - 风险提示 ............................................................................................................ - 22 - 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 3 - 行业深度研究 交换设备是数据通信的枢纽，长久以来市场格局以品牌为主 数据通信的功能是对数据报文进行网络内或网络间的转发，主要产品是交换机与路由器。理论上，交换机处理链路层协议L2，主要负责网络内的报文转发；路由器处理路由协议L3，主要负责网络间报文的转发。 随着芯片能力增强，两种产品在硬件上出现融合的趋势，差异仅仅体现在所维护的是两层表还是三层表。比如三层交换机同时满足交换机和路由器功能：对于每个跨网络转发的数据包，在第一次被转发时，是采用查建路由表的机制，路由器会记下对这条流的交换网口，若同属于一个网络，则随后就不再需要对该流的报文再查路由表，而是采用二层机制，直接走交换，所以称为“一次路由，终身交换”。 图表1. 交换设备广泛应用在电信与数通网 资料来源：Centec，中泰证券研究所 交换设备起于大型局域网（如教育、公安等）和互联网，当今几乎所有ICP/CNP厂商都遵循TCP/IP体系结构来建设自身网络；随着数据业务兴起和爆发，运营商也建设了自己的IP承载网，依托MPLS体系提供高速、高Qos的数据转发服务。 电信网在对数通设备的投资上，为了可靠性与功能性，长期采用垂直集成的系统，设备软硬件高度集中，使得运营商对品牌交换设备形成了很强的路径依赖。由于厂商设备间兼容性较差，一旦采纳特性品牌，增量建设受存量影响较大。 这种方案与产品受制于品牌设备商的局面，也相当程度影响了运营商进行大范围系统性建设的决心，2013年以来电信网数通产品的全球规模未见明显增长。 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 4 - 行业深度研究 图表2. 历年电信网路由交换设备全球规模和变动趋势 资料来源：运营商，设备商，OVUM，中泰证券研究所 数据通信市场的规模变化与无线接入网的升级换之间表现出较强的相关性：2005年起3G网络全球布设，数据业务拉动相对滞后的交换设备需求迅猛增长，保持15%到20%的高增速直到2018年。2009年正全球新建4G商用网，国内发布3G牌照，流量爆发进一步刺激了交换设备需求，在后面三年又出现了明显增长。从2013到2016年全球规模保持已稳定在1000亿元以上。 我们预计到2020年5G商用，IP承载网建设仍将伴随流量激增而快速持续，5G核心网SAB架构对IP承载能力提出了新需求，全球规模将稳定增长，在2020年此类设备开支有望超过1,200亿元。 图表3. 历年电信网路由器市场格局（亿美元） 资料来源：运营商，设备商，OVUM，中泰证券研究所 -0.50%0.00%0.50%1.00%1.50%2.00%2.50%3.00%3.50%4.00%4.50%5.00%0204060801001201401601802002012201320142015201620172018E2019E2020E2021E实际规模（亿美元） 预测规模（亿美元） 增长率 020406080100120140160180201220132014201520162017OthersZteNokiaJuniperHuaweiCisco 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 5 - 行业深度研究 电信网交换设备厂商份额高度集中，前4强占据近90%的份额，在过去十年中一直保持，近年大厂商之间的份额互有消长，但垄断格局未见大的改变： Cisco份额从2009年起出现较明显下降，从45%降至目前近35%的水平，并且下行趋势仍在延续；Huawei增长最为明显，2008年尚不足10%，到2016年已超过20%，在亚太、欧洲、中东和非洲发展势头迅猛，仍呈现出上升趋势；Juniper和Nokia份额相对稳定，均维持在15%左右水平。受益于中国宽带建设的大力投入，中兴从2014年起，份额显著提升至5%左右，有望基于国内市场进一步获得发展。 图表4. 全球交换设备（路由器+交换机）市场规模 资料来源：Bloomberg，Cisco，Broadcom，中泰证券研究所 由于电信网交换设备通常涉及跨网络转发，强调路由功能，通常被称之为路由器市场，除此之外的以太网交换机市场，称为交换机以示区分。以太网交换机全球规模近年保持在250亿美元以上，2017年已突破270亿，通常面向数据中心和企业网，包含传统IT和云架构，是最大的交换机应用市场。由于对可靠性和网络复杂度要求降低，以太网交换机参与的玩家更多，格局也更富于变化。 0.0050.00100.00150.00200.00250.00300.00350.00400.00450.00500.0020132014201520162017路由器（亿美元） 交换机（亿美元） 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 6 - 行业深度研究 图表5. 全球以太网交换机市场份额（亿美元） 资料来源：Bloomberg，Cisco，Broadcom，中泰证券研究所 在以太网交换机市场中，Cisco仍在占据主导，2017年份额51.24%，但比较5年前接近60%的份额已经明显下滑；华为份额提升最为明显，从2013年1.67%的占比提升至2017年的7.77%，年复合增速51.83%；新锐Arista份额表现也十分抢眼，从2013年的1.29%到2017年已经升至5.21%，年均复合增速46.54%； HP份额滑落明显，已接近Arista水平；而Juniper则稳中有升。 由于电信网是相对封闭的体系，对于