企业级路由器是适用于企业网络连接,依托复杂的网络拓扑结构,连接企业内单独的网络或者子网的设备。企业拥有多个子网互联,当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过企业级路由器互相连接企业局域网与互联网枢纽,从而实现企业不同的网络连通及信息传送的线路,提高通信速度,减轻企业网络系统通信负荷,节省局域网的频宽,提高网络系统畅通率,使得企业网络系统发挥更优的效益。
历经五代更新,企业级路由器发展势头良好
路由器产品研发起始于20世界八十年代,经过近三十年的发展,大致上经历了五轮的更新演进,由第一代的“集中转发、总线交换”技术模式发展到了第五代的“网络处理器分布转发,网络交换”技术模式:
第一代路由器(集中转发,总线交换):伴随着电脑网络的发展,路由器的发明解决网络互联的困难。由于当时IP网络并不大,其网间连接器、协议转换器所需要的连接的设备及其需要处理的负载较小,路由器功能可通过一台计算机接上多块网络接口卡的方式实现。接口卡于CPU之间通过内部总线相连,CPU负责路由转发处理、设备管理等,网络接口收到报文后通过内部总线传递给CPU,由CPU完成一系列处理后从另一个网络接口传递。第一代路由器主要应用于科研和教育机构以及企业连接到互联网,企业级路由器的研究在全球得到迅速广泛的普及。1984年,思科公司创立并推出了业内第一款多协议路由器 AGC,斯坦福大学购买,实现了其计算机网络互连。
第二代路由器(集中+分布转发):随着网络用户的增多,网络流量不断增大,使得接口数量、总线带宽和CPU的瓶颈效应越来越突出。第二代路由器在网络接口卡上进行智能化处理,将常用的路由信息采用Cache技术保留在业务接口卡上,使得大多数报文直接通过Cache的路由表进行转发,对于Cache中找不到的报文将传输到CPU进行处理,从而进一步减少对总线和CPU的需求。得益于第二代路由器转发性能提升,且可根据具体的网络环境提供丰富的连接方式和接口密度,因此在企业网中得到广泛的应用。
第三代路由器(分布转发、总线交换):20世纪90年代互联网高速发展,Web技术使得IP网络得到了迅猛的发展,用户上网的访问内容更多元化,第二代路由器出现Cache无法找到路由、接口数量不足等一系列问题。因此第三代路由器采用了全分布式结构路由与转发分离的技术,主控板负责整个设备的管理和路由的收集与计算,并把计算形成的转发表下发到各业务板,根据保存的路由转发表才能够独立进行路由转发。此外,总线技术也得到了较大的发展,通过总线、业务板之间的数据转发完全独立于主控板,实现了并行高速处理,使得路由器的处理性能成倍提高。
第四代路由器(ASIC分布转发、网络交接):90年代中后期,随着IP网络的商业化,互联网技术得到迅速发展,互联网用户呈爆炸式增长,网络流量进一步增加。因此,基于软件的IP路由器已无法满足网络发展的需要。因此相关路由器企业提出了ASIC方式,将转发过程的所有细节全部采用硬件方式来实现,其次,在交换网上采用了Crossbar或共享内存的方式解决了内部交换的问题,使得路由器的性能达到千兆比特,千兆交换式路由器产品得以诞生。
第五代路由器(网络处理器分布转发,网络交换):进入二十一世纪后,各企业业务能力及运营环境更加多元化,路由器厂商在第四代路由器技术上进行了突破,为企业提供更高性能、安全、可靠的企业级路由器。厂商将用户管理、业务管理、MPLS、VPN、IP-QoS和流量工程等各类技术加入到路由器中。第五代路由器在关键的IP业务流程处理上,采用了可编程的、专为IP网络设计的网络处理器技术,通过多个微处理器并行工作及软件来控制处理流程,实现路由器高灵活性与高性能的结合。
2015年起,利好政策的持续出台表明中国开始大力发展“互联网+”和云计算产业,积极推动中国制造2025计划的实施,促进各产业积极进行信息化建设。2016年,中国大规模投资网络基础设施,使得网络的便捷性凸显,网络设备种类逐渐增多。通信、计算、监控等各类信息技术应用和网络逐渐融合,网络日益成为承载企业组织核心业务的平台,而网络基础架构及网络设备运行的安全、稳定、高效特性也将影响到企业核心业务的开展。数量庞大的中小企业所开展的业务均基于网络实现,加之企业数字化转型的趋势,企业对网络通信设备的需求加速释放,中国企业网通信设备行业保持了较快的发展速度,进一步带动企业级路由器发展机遇。根据沙利文数据,中国企业级路由器市场规模从2013年的3.3亿美元增长至2017年的4.7亿美元,年复合增长率达到9.2%,发展形势良好。
中国企业级路由器市场规模,2013-2022年预测
来源:fsTEAM软件采编,沙利文数据中心编制
中国工信部加强物联网建设,政策利好带动行业发展
2014年4月,中国工信部总经济师周子学在“第五届物联网大会”上表示,工信部将从以下四个方面进行物联网建设:一、工信部将重点打造物联网核心芯片、仪器等核心技术,加快核心技术的发展;二、在核心领域进行重点技术研发,例如网络芯片、光缆等领域开展建设;三、在各个行业发展物联网的基础上进行协调统一的发展;四、在信息安全领域将加强信息保障制度的研发。物联网的发展将为企业级路由器下游应用添加新的应用场景,对企业级路由器的需求增加。中国工信部在信息安全领域的制度也对企业级路由器在信息安全、技术保障方面提出更改的要求。
2018年6月,工信部表示中国信息通信业将积极推动行业转型,宽带通信和物联网作为战略性新兴产业的重要组成部分,二者也迎来新的发展机遇。加快发展通讯物联网,不仅直接关系到中国信息通讯业的持续增长,并且对促进信息化和工业化的融合具有重要意义。企业级路由器下游的不断创新将对中游路由器的生产与研发带来新的机遇与挑战。
中国企业级路由器行业相关政策
来源:沙利文研究院绘制
企业信息安全需求持续增长带动行业发展
随着企业网络信息化的普及应用,以及因特网外部环境愈加复杂的现状,实现内网共享上网,单纯将宽带接入的普通路由器已逐渐不能满足企业信息化发展的要求。企业的信息化应用越来越多,对基础网络的安全性要求越来越高,网络安全方案的部署成为企业网络的核心。普通路由器在网络安全上呈现短板。另外,宽带路由器的技术逐步普遍,容易集成并并入各种网络安全设备、网络应用设备中。因此,普通路由器将难以满足企业需求。企业级路由器和传统路由器有着本质的区别,即企业级路由器本身将安全和网络功能进行融合,做到了对ARP等攻击的先天免疫。企业级路由器对其共享上网的终端进行免疫驱动的安装控制,让每一个上网终端都具有了自主的安全功能。同时,企业级路由器提供了对每一个终端和路由器共享上网过程监控和策略定制的管理监控中心。企业级路由器不断迎合企业信息化发展的要求,一定程度上解决了网络安全问题,企业的网络安全需求带动企业级路由器的发展。
企业级路由器制造环节统一标准尚未形成,成为行业发展的短板
由于各企业级路由器生产商的制造工艺不尽相同,行业内产品的生产尚未形成统一的标准。行业中现存多种制造标准,在技术和规格上尚未形成统一格局。例如在企业级路由器使用过程中,使用企业员工少则十几,多则上万,企业级路由器要满足众多无线上网需求。因此在企业级路由器生产过程中,对转发性能和带机量相较于传统路由器具有更高的要求。同时,各产品制造厂商在处理器、核心元器件、芯片和操作系统等关键技术方面都存在差距,产品制造水平不一,影响产业整体发展水平。企业级路由器多采用高主频网络专用处理器,其数据处理能力强,且具有远距离传输和大面积覆盖的特点,该类型路由器可实现大幅度提高网络的传输速度和吞吐能力,更好地满足企业的无线网需求。企业级路由器相较常规路由器而言,在功能与性能上具有相对优势,因此对产品的制造具有更高的要求。然而,产品制造标准的不统一使得产业发展水平参差不齐,进而导致市场中产品良莠不齐,阻碍企业级路由器产业健康发展。
沙利文全球合伙人、全球市场战略规划副总裁兼中华区总裁王昕博士指出,随着社会信息化程度的不断加深,路由器行业的新业务层出不穷。在新一代的IP网络中,企业级路由器将具有更强的业务适应能力,并能够通过软件升级的方式来提供新业务。新一代企业级路由器将更加智能化,具备更加灵活的业务感知和处理能力。在信息技术不断突破、行业监管体系不断完善的背景下,企业级路由器行业未来将迎来爆发式增长。