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本文援引于报告《2020年路由器在中国数据通领域的应用概览》，首发于头豹科技创新网（www.leadleo.com）。

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新基建开启5G新时代，5G建设招标陆续启动

2020年5月22日，《2020年国务院政府工作报告》提出，重点支持“两新一重”（新型基础设施建设，新型城镇化建设，交通、水利等重大工程建设）建设。新型基础设施建设（以下简称“新基建”）具体包括5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网七大领域，涉及诸多产业链。为加速5G承载网的建设，中国三大运营商陆续招标采购路由器与服务器等网络设备。（1）2020年5月，中国联通集中采购核心路由器（设备容量大于25.6T）；（2）2019年12月，中国移动招标采购46,000台低端路由器设备；（3）2019年11月，中国电信招标采购业务路由器。

5G承载网具有低延时、大带宽、海量连接等特性，吞吐量大、端口数量多的高端路由器符合5G承载网的建设需求，高端路由器市场将迎来增量阶段。

路由器是实现不同局域网之间数据传递的核心设备

路由器分类

路由器是连接互联网中各局域网、广域网的网络通讯设备，具有网络互联、数据处理和网络管理功能，可判断网络地址和选择IP路径。根据应用场景划分，路由器可分为电信级路由器和家庭级路由器。电信级路由器根据网络层级可细分为三种：核心路由器、汇聚路由器、接入路由器。本文重点研究电信级路由器。

（1）核心路由器：位于运营商IP骨干网、数据中心骨干互联节点以及各种行业大型IP网络的核心和汇聚位置，负责高速传输与接入网和汇聚网间的通信数据；

（2）汇聚路由器：位于核心网络与接入网络之间，负责汇聚接入网的路由选择信息，完成分组过滤等工作；

（3）接入路由器：距离用户位置近，一般部署于企业的分支机构或下属部门中，提供认证、接入控制等功能。

路由器功能

路由器的主要功能包括网络互联、数据处理与网络管理，负责不同局域网（LAN）之间的数据传递。如下图所示，路由器将网络分为两个不同的局域网（LAN1与LAN2）。LAN1与LAN2各自内部间的终端设备可通过交换机实现互连，而LAN1内部的终端设备与LAN2内部的终端设备必需通过路由器实现相互通信。

（1）网络互联：支持各种局域网连接，实现不同网络互联互通

（2）数据处理：提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能

（3）网络管理：提供包括配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能

互联网网络流量暴涨，驱动路由器行业增长

根据全球头部网络设备厂商思科预计，从2016年到2021年，全球IP流量增长近3倍。到2021年，全球每月人均IP流量将从2016年的13GB增长到35GB。从IP流量的分布分析，亚太地区与北美地区产生的IP流量最多，中东与非洲的IP流量增长最快。

2019年6月6日，工信部发放5G牌照，标志着中国正式进入5G商用元年。从消费到产业，从人与人的连接到物与物的互联再到人与物的交互，连接设备数量将呈爆发式增长。移动数据的爆发增长与连接设备的数量增长驱使吞吐量大、端口数量多的高端路由器市场迎来增量阶段。

IPv6技术为IP网络发展趋势，驱动运营商升级设备

IPv6协议介绍

IPv6（互联网协议第6版）是由互联网工程任务组（IETF）设计用于替代IPv4的下一代IP协议，IPv6是互联网协议的最新版本。IPv6的出现和普及有效解决IPv4地址枯竭问题。截至2019年，全球上网人数已达43.9亿，IPv4仅能提供约42.9亿个IP位置。

IPv6技术为新的发展趋势

当前，中国正处于IPv4向IPv6过渡的阶段。2020年底IPv4地址趋近枯竭，在“万物互联”的背景下IP地址匮乏将导致网络连通性无法扩展。现阶段私有地址转换（NAT）方案尽管能缓解IPv4公有地址枯竭的问题，但已不能很好满足各类新兴互联网应用，同时也给用户溯源、网络可管可控等方面带来极大的复杂度。

根据思科预测，2016年至2021年全球支持IPv6的设备数量将以27%的速度增长。虽然当前市场上提供的高端路由器大多可支持IPv6协议，但运营商部署的网络中仍存在大量不支持IPv6协议的路由器。随着IPv6设备的连接数量上涨，IP网络中的老旧设备将逐渐被替换，市场对新一代的高端路由器需求逐步释放。

中国路由器行业市场规模稳中增长

路由器行业技术壁垒极高，行业参与者较少，中国路由器头部企业占据接近90%的市场份额，因此可通过头部企业路由器产品的出货量估算路由器行业的市场规模。2015年，中国路由器行业的市场规模高达111亿元人民币。2015年至2019年，中国路由器行业受益于4G网络的建设，路由器市场规模以24.8%年复合增长率增长。2019年下半年，5G时代开启，新一轮的上涨周期来临。

自主研发路由器处理器芯片的企业优势明显

路由器处理器芯片的速率决定路由器吞吐量上限，芯片研发难度大、技术壁垒高。中国路由器市场集中度更高，华为、中兴与新华三基本垄断中国路由器市场，三家企业合计市场份额超过90%。华为、新华三与中兴均掌握自主可控的路由器处理器生产工艺，是三家企业的核心竞争优势。

高性能的路由器处理器将是各家路由器厂商的持续竞争方向。路由器处理器发展历程可分为五个阶段，逐渐从CPU转发向NP转发发展、单核向多核升级。

CPU向NP发展

NP为可编程的AISC芯片，具备AISC高转发性能同时兼备可编程的性能。华为基于NP的分布式硬件转发的第五代路由器在高转发速率与可编程性找到完美的平衡性，广泛得到业界的认可。

单核向多核升级

处理性能高低与处理器主频、内存以及I/O外设访问的速度密切相关。在性能提升方面，处理器主频，内存访问速度以及I/O访问速度的发展极不平衡，单纯依靠提高处理器主频来提升整个系统的性能可行性较低，因为大部分时间，处理器必须等待内存或者I/O访问的返回才能继续下一步的工作。处理器主频，内存访问速度以及I/O访问速度性能全方面提升难度极大，成品率也较低，造成路由器处理器生产的成本居高不下。

单核处理器的性能难以在短期内获得较大突破，路由器厂商则选择集成多核处理器提升路由器整机性能，路由器处理器向多核发展已然成为趋势。