通信行业深度报告：新技术新应用催化流量高增，新基建下交换机需求有望超预期

新技术新应用催化流量高增，新基建下交换机需求有望超预期 核心观点: 通信行业 推荐(维持) 新技术新应用不断催化数据流量高增大势所趋，有望带动网络设备市场规模增长超预期。 随着全球数据流量增长，互联网设备接入数量快速增加，同时人工智能、云计算在内的各种新技术不断出现，AR、VR、车联网等应用不断落地，进一步带动全球互联网数据中心建设需求不断增长。全球数据总量由2021年70ZB将增长至2025年175ZB，年均复合增长率高达25.74%，全球网络设备市场需求保持持续向好发展。受益“十四🖂”等政策关于数字经济发展规划，我国产业数字化转型有望稳步推进，预计中国数据总量将会以每年约30%的平均速度快速发展。随着“东数西算”工程全面布局落地，有望带动数据中心及网络技术变革及升级拓展，从而进一步打开ICT市场新空间，我国网络设备市场规模有望保持高增长态势。 交换机产业链集中度高且竞争格局相对稳定，强者恒强趋势有望延续。由于高性能低成本的优点，以太网交换机成为目前应用最广泛的交换机种类之一。以太网交换机应用广泛，功能不断优化，早期以太网设备，如集线器，是物理层设备，不能隔离冲突的传播，限制了网络性能的提高。随着技术的发展，目前交换机已经突破了桥接设备的框架，不仅可以完成二层转发，还可以根据IP地址进行三层硬件转发。随着数据流量发展加速、实时业务要求增加，100G端口已经无法满足带宽的挑战，交换机不断扩容升级。从100G迁移到400G是向数据中心注入更多带宽的最佳方案，以400GE为代表的关键技术，不断加速部署、持续放量。交换机行业位于网络设备产业链中游，与上下游行业存在强关联性，目前国产替代浪潮不断推进，国内厂商累积多年经验逐步破局海外垄断，相关原材料基本实现了国内采购，同时网络设备技术含量高，行业集中度有望提升，强者恒强趋势有望延续。总体而言，流量爆发式增长激励电信运营商、第三方IDC企业、云计算企业等企业用户对现有数据中心进行升级改造或新建数据中心，交换机等网络基础设备需求有望得到进一步释放。 投资建议：行业集中度有望提升，优选细分子赛道的优质标的。 新基建相关产业链景气度有望提升，ICT基石光网络作为新基建的主要设备，包括交换机、光模块、光纤光缆、节能等需求进一步增长，有望迎来市场新增量。 建议关注标的：ICT相关标的紫光股份（000938），星网锐捷（002396），天孚通信（300394），中际旭创（300308），长飞光纤（601869），节能相关标的英维克（002837）。 风险提示：原材料价格上升风险；全球疫情影响及国外政策环境不确定性；数字经济建设推进不及预期。 分析师赵良毕 ：010-80927619 ：zhaoliangbi_yj@chinastock.com.cn 分析师登记编码：S0130522030003 特此鸣谢:赵中兴 行业数据 20% 10% 2021-06-01 2021-07-01 2021-07-31 2021-08-30 2021-09-29 2021-10-29 2021-11-28 2021-12-28 2022-01-27 2022-02-26 2022-03-28 2022-04-27 2022-05-27 2022-06-26 0% -10% -20% -30% 通信指数上证指数 资料来源：Wind，中国银河证券研究院 相关研究 【银河通信】行业深度：抢占5G网络全球发展制高点，国内运营商龙头迎来5G收获期新机遇 【银河通信】行业深度：运营商景气上行，5G收获期大有可为 【银河通信】行业深度：“东数西算”持续推进，光网络景气上行 行业深度报告●通信行业 2022年07月28日 www.chinastock.com.cn证券研究报告请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明 目录 一、交换机行业：技术水平不断提升，竞争壁垒增强2 （一）交换机主要用于扩大网络的信息交换设备2 （二）交换机应用场景广泛，数据中心交换机不断升级2 （三）交换机技术更新换代快，设备商制造能力增强4 （四）行业产品应用领域广泛，品牌商存在细分市场差异6 （🖂）品牌商与制造商粘性较高，形成共生经济6 二、全球及中国交换机行业市场规模不断增长7 （一）数据流量增长与国家政策扶持推动网络设备市场规模扩大7 （二）中国交换机市场规模整体呈增长趋势8 （三）数字经济持续发展激发新一代网络设备的需求增长9 （四）云计算及数据中心产业高速发展带动网络设备市场增长10 三、交换机产业链国产替代趋势11 （一）交换机行业分布于网络设备产业链中游11 （二）上游：交换机核心芯片部分仍依赖进口11 （三）下游：需求量扩张，云服务商渐成交换机市场主要客户13 四、行业竞争格局相对稳定，华为、新华三龙头地位凸显13 （一）华为（未上市）：中国交换机市场龙头，份额稳居市场前列13 （二）新华三（紫光股份）：荣获多个市场桂冠，实力领跑400G超宽时代14 （三）星网锐捷：数通交换机积累深厚，IDC市场份额不断提升15 �、风险提示16 一、交换机行业：技术水平不断提升，竞争壁垒增强 （一）交换机主要用于扩大网络的信息交换设备 交换机连接多台设备到计算机网络中，对于搭建整个网络起到关键性作用。使用交换机的主要目的是扩大网络覆盖范围，为子网络提供更多的连接端口，以便连接更多的服务器、计算机、移动终端及物联网终端，通过数据包交换的方式，将数据转发到目的地，从而使互联设备能够共享信息并相互通信。交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。 交换机由硬件和软件两部分结构组成。硬件结构包括交换、控制、接口三个模块，主要由背板、主控单板、交换网板和接口单板构成。软件系统的结构呈层次化结构，一层建立在另一层的基础上，每一层都使用临近它的下一层所提供的服务，并且为它的上一层提供更高一级的服务，这种结构的优点是可以向上层软件屏蔽底层操作，提高上层软件的可移植性，提高软件的可维护性。 图1.交换机硬件模块逻辑结构图2.软件系统呈现层次化结构 资料来源：51CTO，中国银河证券研究院资料来源：CSDN，中国银河证券研究院 （二）交换机应用场景广泛，数据中心交换机不断升级 交换机的种类繁多，标准将其细分成不同类型。从广义上，交换机主要根据网络覆盖范围被分成广域网交换机与局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信城域网互联、互联网接入等领域的广域网中，提供通信用的基础平台。局域网交换机是最常见的交换机，主要应用于局域网络，用于连接终端设备，如服务器、工作站、集线器、路由器、网络打印机等网络设备，提供高速独立通信通道，广泛应用在数据中心网络、园区网络等各类网络环境中。从狭义上，可按照网络构成方式、传输介质和传输速度、应用层级、架构特点、工作协议层、是否支持网管功能、交换技术等七种分类标准将交换机分成不同类型。 图3.交换机呈现层次化结构繁多，标准将其细分成不同类型 资料来源：Wind，中国银河证券研究院 表1.七大分类标准将交换机分成不同类型 分类标准交换机类型 网络构成方式 接入层交换机汇聚层交换机核心层交换机 传输介质与传输速度 以太网交换机快速以太网交换机千兆以太网交换机 FDDI交换机ATM交换机 应用层次划分 企业级交换机校园网交换机部门交换机工作组交换机桌面型交换机 架构特点 机架式交换机 带扩展槽固定配置式交换机不带扩展槽固定配置式交换机 工作协议层 二层交换机三层交换机 四层及以上交换机 是否支持网管 可管理型交换机不可管理型交换机 交换技术 资料来源：Wind，中国银河证券研究院 端口交换机帧交换机信元交换机 （三）交换机技术更新换代快，设备商制造能力增强 以太网交换机应用广泛，功能不断优化。由于高性能、低成本的优点，以太网交换机成为目前应用最广泛的交换机种类之一。随着以太网的发展，以太网交换机也在不断发展。早期的以太网设备，如集线器，是物理层设备，不能隔离冲突的传播，限制了网络性能的提高。交换机作为一种可以隔离冲突的二层网络设备，大大提高了以太网的性能。随着技术的发展，今天 交换机已经突破了当年桥接设备的框架，不仅可以完成二层转发，还可以根据IP地址进行三层硬件转发，甚至出现了四层以上的交换机。按照交换机工作的协议层次，将交换机分为：二层交换机、三层交换机和多层多业务交换机。 表2.以太网交换技术发展历程 阶段 产品分类 功能介绍 典型产品 应用场景 第一代 交换机前身：集线器 工作于OSI参考模型第一层，即“物理层”，其主要功能是对接收到的信号进行再 生整形放大，以扩大网络的传输距离 3COM3C16410集线器、 Cisco1538集线器 共享式局域网 识别数据帧中MAC地址信息，主要根据MAC Cisco2960系列交换机、 第二代 二层交换机 地址选择转发接口，算法相对简单，便于 Huawei5700-LI系列交换 小型局域网 ASIC实现，因此转发性能极强 机 具有部分路由器功能的交换机，工作在OSI网络标准模型的第三层：网络层。其最重要 Cisco3750-X系列交换 第三代 三层交换机 的目的是加快大型局域网内部的数据交换， 机、Huawei5700-EI系列 中小型局域网 所具有的的路由器功能也是为这目的而服 交换机 务，能够做到一次路由，多次转发 由于ASIC芯片能力的限制，当前的多业务 第四代 多业务交换机 交换机采用了基本二、三层业务“叠加”上层增值业务的混合模型，在组网应用时对外呈现为多台物理设备，本质上是多台设备安 Cisco6500系列交换机、HuaweiS9700系列交换机 各类园区网、城域网 装在同一机框内，没有实现真正的融合 资料来源：wind，中国银河证券研究院 数据流量发展加速，交换机不断扩容升级。随着互联网实时业务的不断增加，更多的100G端口已经无法满足带宽的挑战，从100G迁移到400G是向数据中心注入更多带宽的最佳方案，以400GE为代表的关键技术，不断加速部署，持续放量。截至目前，华为与新华三两家企业已经推出自己研发的400G交换机。 表3.交换机头部企业正在推进400G交换机 时间 企业 研发进展 2022 新华三 发布业界首款400G园区核心交换机H3CS10500X-G 2020 新华三 联合思博伦完成对S12500R数据中心交换机的大规模400G测试，其400G产品在国内实现上万端口部署 华为 发布CloudEngine16800数据中心交换机 2019 星网锐捷 400G核心交换机RG-N18018-CX亮相2019MWC大会 新华三 与鹏城实验室联合打造国内商用400G以太网项目，400G核心交换机顺利通过开放数据中心委员会测试 2018 新华三 联合Intel率先发布400G数据中心解决方案，并推出首批400G核心交换机产品 2017 华为 思博伦助力中国电信与华为完成全球首个400GE研发测试 2016 新华三 全面启动400G核心交换机的研发 资料来源：wind，中国银河证券研究院 华为新型数据中心交换机应用场景丰富。2020年7月，华为推出CloudEngine16800数据中心交换机，具备400GE智能超宽、零丢包智能连接和自动驾驶网络的智能运维三大特征，实现10G、25G、40G、100G和400G�代速率共平台，满足未来10年平滑演进，适用于一体化大数据中心，以及“东数西算”等跨区域算力调度场景。 图4.华为正式发布CloudEngine16800新一代400GE数据中心交换机 资料来源：华为官网，中国银河证券研究院 新华三推出数据中心400G交换机系列。其中S12500是新华三数据中心产品家族中知名度高的一个系列，新的S12500R具备单槽位最高48*400G的超强转发能力，同时具备SRv6、FlexE等先