数据中心行业分析报告.docx

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数据中心行业分析报告

2017年数据中心行业

分析报告

2017年7月

一、数据流量的指数增长V.S.数据中心的线性供给............................6

1、数据中心的需求驱动力：

爆炸的流量与数据................................................6

（1）全球互联网数据流量将持续保持高速增长（2015-2020CAGR=22%）..............6

（2）全球产生的数据量未来10年将至少增加10倍.....................................................7

（3）大数据、人工智能等新兴产业的发展对数据处理速度和计算量提出了新的要求和

挑战......................................................................................................................8

2、数据中心的供给趋势：

绿色、云化、规模化................................................8

（1）我国大多数IDC企业集中在一线城市，更多IDC企业尝试跨地区经营............8

（2）我国IDC每年建设面积仍呈增长态势，新增大型数据中心数量提升，数量庞大的

小型数据中心规模将面临被淘汰或整合.......................................................................9

（3）我国低端数据中心数量占比很大，高端数据中心成为建设和发展重点，未来热门

城市的高端数据中心呈现供不应求.............................................................................10

（4）从产业政策的角度看，绿色节能、规模化、云化是数据中心未来的发展趋势12

（5）云计算拉动全球新一代数据中心基础设施建设进入加速期，互联网巨头是本轮云

计算数据中心投资建设的主力军.................................................................................14

二、数据中心的IT变革与趋势............................................................16

1、服务器..............................................................................................................17

（1）中高端服务器占比不断提升...................................................................................19

（2）定制化服务器设计不断创新，用户主导成主流...................................................19

2、存储..................................................................................................................21

（1）介质更新—全闪存阵列（AFA）全面增强I/O.....................................................26

（2）架构重构—超融合基础架构（HCI）....................................................................27

3、网络..................................................................................................................29

（1）数据中心流量爆发促进光器件市场旺盛需求.......................................................32

（2）SDN/NFV打造新一代数据中心网络架构.............................................................33

三、行业相关企业..................................................................................36

图表目录

图表1：

IDC产业发展路径...................................................................................2

图表2：

数据中心整体架构...................................................................................3

图表3：

中国IDC市场规模与增速...........................................3

图表4：

全球IDC市场规模与增速...........................................3

图表5：

全球数据中心IP流量增长...........................................5

图表6：

东西流量全面超越南北流量...........................................5

图表7：

每年全球产生的数据量规模（ZB）...........................................5

图表8：

数据中心内存储的实际数据...........................................5

图表9：

IDC持证企业数量...........................................6

图表10：

IDC按地域分类情况...........................................6

图表11：

中国数据中心以新建为主...........................................7

图表12：

美国数据中心以改建和扩建为主...........................................7

图表13：

中国IDC每年建设面积...........................................7

图表14：

超大规模数据中心占比...........................................7

图表15：

我国每年新增数据中心数量...........................................8

图表16：

中国高端数据中心（T3及以上级别）总面积快速增长................................9

图表17：

不同级别数据中心标准对比...........................................9

图表18：

IDC产业相关文件与政策...........................................11

图表19：

中国云计算数据中心基础架构投资比例预测215-2020............................13

图表20：

主流云计算厂商资本支出...........................................13

图表21：

主流厂商2017年数据中心建设规划...........................................14

图表22：

数据中心IT基础架构...........................................14

图表23：

全球服务器市场出货量和销售额...........................................16

图表24：

全球超大规模数据中心数量预测...........................................16

图表25:

2017Q1细分市场销售额...........................................16

图表26：

中国x86服务器市场出货量和销售额...........................................16

图表27：

全球三大开放计算组织...........................................18

图表29：

存储器图例...........................................19

图表30：

企业级SSDvs.HDD产业收入...........................................19

图表31：

存储市场2020年市场规模900亿美元...........................................19

图表32：

存储介质对比...........................................20

图表33：

企业级/数据中心存储解决方案...........................................21

图表34：

DAS、SAN、NAS三种存储方案架构...........................................22

图表35：

对象存储方案架构...........................................22

图表36：

中国存储行业市场规模...........................................22

图表37:

2016中国企业级存储厂商销售占比...........................................22

图表38：

SSD内部构成...........................................24

图表39：

中国全闪存市场销售额...........................................24

图表40：

传统存储阵列VS.全闪存阵列...........................................24

图表41：

从“融合”到“超融合”...........................................25

图表42：

超融合生态圈三大阵营和解决方案...........................................25

图表43:

2016年超融合中国区市场占有率...........................................26

图表44：

超融合架构存储架构中...........................................26

图表45：

传统的数据中心三层网络层次体系...........................................27

图表46：

数据中心大二层网络架构...........................................27

图表47：

中国电信ChinaNet网络骨干拓扑...........................................27

图表48：

中国骨干网络...........................................27

图表49：

中国电信骨干网接入带宽示意图...........................................27

图表50：

:

2015Q1-2017Q1全球以太网交换机市场...........................................27

图表51:

10Gb和40Gb是全球以太网交换机市场收入主要构成................................29

图表52：

数据中心交换机端口类型演变...........................................29

图表53：

数据中心核心交换机架构演进与发展...........................................29

图表54：

全球数通市场光器市场规模预测...........................................30

图表55：

数据中心服务器端口以10G为主...........................................30

图表56：

全球SDN市场预测...........................................31

图表57：

传统网络架构和SDN网络架构的区别...........................................32

图表58：

中国SDN控制器及软件解决方案市场规模预测...........................................32

图表59:

2016年中国SDN软件市场份额...........................................32

图表60:

2016年度中国IDC分类排行榜...........................................33

2014年以来，国内云计算数据中心和新一代大规模数据中心进入快速发展阶段，IDC产业发展方式也正从外延式向内涵式、从卖资源到卖服务转型。

云计算数据中心时代拼的将是规模与运营、产品与服务，传统IDC只能属于新兴行业的旧模式而最终被淘汰。

数据量与IP流量的指数增长激发对数据中心的数据传输和存储的需求，同时大数据、人工智能等新兴产业的发展对数据处理速度和计算量提出了新的要求和挑战，在后摩尔定律时代，为了满足计算需求和计算能力的缺口，除了尝试各种新的芯片架构之外也会需要更多的数据中心承载服务器。

云计算拉动全球新一代数据中心基础设施建设进入加速期，数据中心的供给呈现绿色、云化、规模化的趋势，中小型数据中心将面临淘汰货整合，同时高端数据中心成为建设和发展重点，未来（新）一线城市高端数据中心将呈现供不应求。

目前，我国大多数IDC企业集中在一线城市，更多IDC企业正尝试跨地区经营。

服务器：

全球服务器市场需求并没有我们预想的随着超大规模数据中心的新建和扩建迎来需求持续爆发，但我国服务器市场是全球少有的近几年规模增长的区域。

国内服务器市场呈现中高端化、场景化和定制化的新特征。

存储：

我国存储市场规模正处于快速增长期，仍存较大国产替代空间。

存储领域的技术变革和发展趋势未来主要将围绕存储介质、存储方案和存储软件的创新来提升数据中心的存储性能。

网络：

网络架构从传统三层向大两层/两层架构演变，10Gb、40Gb

以太网交换机和新兴的25Gb/100Gb以太网交换机是2016年整个以太网交换机市场的主要驱动力。

基于SDN的云计算数据中心网络方案将是未来数据中心发展的趋势。

数据中心是指一个物理空间，可以实现对数据信息的集中处理、存储、传输、交换、管理。

数据中心起源于计算机机房，20世纪90年代客户端/服务器计算模式普及，服务器开始被单独放置，将分散的IT资源集中到一起供用户通过网络使用，专门的数据中心开始流行。

21世纪，随着互联网的发展，互联网数据中心IDC快速发展，所提供的服务不断升级。

2014年以来，国内云计算数据中心和新一代大规模数据中心进入快速发展阶段，对比传统数据中心改变了原有的服务交付模式，大规模、绿色化、虚拟化、自动化及安全性成为新一代数据中心的代表特征，整个IDC产业发展方式也正从外延式向内涵式、从卖资源到卖服务转型。

IDC行业景气度与互联网相关行业高度相关，未来三年中国IDC市场规模预计还将保持较快增长，电子商务、移动互联网、视频、网络游戏、直播等垂直行业客户数量及客户业务规模仍在持续扩大，传统行业信息化的渗透率仍有提升空间，这些都将是短期内驱动IDC市场规模增长的核心驱动力。

从市场区域来看，除北上广深外，江苏、浙江等新一线城市市场需求增长较快，而新疆等一带一路沿线地区也掀起了IDC投资热潮。

大规模云计算数据中心时代拼的将是规模与运营、产品与服务，传统IDC只能属于新兴行业的旧模式而最终被淘汰。

相比云计算模式，传统IDC企业在服务可用性、数据持久性、运维成本和弹性、资源效率等方面都将落于下风。

新一代数据中心的IT架构也将向高性能、高可靠性、高延展性快速变化和发展，IT设备使用效率的提升会在一定程度上抵偿新建数据中心对IT设备的资本投入，长期来看云计算将同时降低数据中心对IT设备的CAPEX和OPEX。

一、数据流量的指数增长V.S.数据中心的线性供给

1、数据中心的需求驱动力：

爆炸的流量与数据

（1）全球互联网数据流量将持续保持高速增长（2015-2020CAGR=22%）

绝大多数互联网流量都源自或者终止于数据中心。

全球IP流量爆发驱动因素很多，远未看到天花板，全球网民数量的人口红利、全新和高级视频服务、移动端数据流量消费以及连接到IP网络的设备数量激增等都进一步带动IP流量成倍增长。

根据Cisco测算，从2015年至2020年，全球数据中心IP流量预计增长三倍（CAGR=27%），而我国数据中心IP流量规模预计到2020年也将达到8.6ZB（CAGR=34.2%）。

整个数据中心IP流量可划分为数据中心内部流量、数据中心到用户的流量和数据中心之间的流量。

在传统数据中心中，应用主要部署在单个或者少量几个服务器上，而服务器之间的通信较少，因此IP流量以南北流量为主。

而随着大规模集群计算的部署，未来将有许多服务器协同工作并负责计算，而只有少量服务器对外提供应用接口，服务器之间的数据交换和状态同步将构成数据中心的主要流量。

因此，数据中心内部的流量增长速度远远快于数据中心到用户的流量增长，到2020年东西流量预计将占到数据中心总流量的86%，而南北流量仅占数据中心相关流量的14%。

（2）全球产生的数据量未来10年将至少增加10倍

IDC预测从2016年16ZB增至2025年163ZB，虽然只有15%左右的数据最终将存储在数据中心当中，但数据总量激增同样将带动数据中心数据存储量成倍增加。

同时，随着越来越多人将个人数据存储在云端，个人云存储规模的增长同样需要全球数据中心基础设施的支撑。

根据Cisco测算，从2015年至2020年数据中心存储安装容量将增加近5倍（从2015年的382EB增至2020年的1.8ZB），而数据中心内存储的实际数据总量将增长5.3倍（从2015年171EB增长到915EB）。

（3）大数据、人工智能等新兴产业的发展对数据处理速度和计算量提出了新的要求和挑战

也成为未来数据中心需求增长的重要驱动因素之一。

大数据和人工智能都是基于海量数据分析的基础上，而且如深度学习、直播中的视频转码、图片解压缩等等复杂算法和模型都非常消耗计算资源。

过去，受摩尔定律的影响，计算机体系结构的吞吐量和系统性能每18个月就能翻倍。

但随着半导体技术接近物理极限，处理器的性能难以继续按照摩尔定律进行增长，而计算需求却正以超“摩尔定律”的速度激增，处理器本身已经无法满足高性能计算（HPC）应用软件的性能需求。

在后摩尔定律时代，为了满足计算需求和计算能力的缺口，一种方式是尝试各种新的芯片架构，如新添一些具备特定功能的芯片（GPU、FPGA等）来满足特定计算需求；而另一种方式便是通过增加服务器的数量来满足计算需求，这就需要更多的数据中心承载服务器。

2、数据中心的供给趋势：

绿色、云化、规模化

（1）我国大多数IDC企业集中在一线城市，更多IDC企业尝试跨地区经营

截至2017年2月底，全国共有1125家持有增值电信业务许可的IDC企业，其中工业和信息化部许可的跨地区IDC企业406家，各省（区、市）通信管理局许可的本地IDC企业合计719家。

在技术和资金密集型的IDC行业，新的市场参与者增长并不快，但越来越多本地IDC企业开始尝试跨地区IDC业务。

从地域上看，北上广浙等经济较发达地区对互联网数据中心的市场需求更大，因此IDC企业数量明显高于其他地区，企业实力也更强。

（2）我国IDC每年建设面积仍呈增长态势，新增大型数据中心数量提升，数量庞大的小型数据中心规模将面临被淘汰或整合

全球整个IDC行业是朝着规模化、集群化、绿色化方向发展，大型数据中心在运营成本和资源使用效率上较中、小型数据中心有相当大的优势。

对照美国IDC产业的发展，目前新建数据中心占比较小，大多是由IT产业巨头主导的超大型数据中心。

与此同时，美国近两年对中小型数据中心进行整合升级和改建，通过集中化运营来提升数据中心整体使用效率。

这两年，我国数据中心仍属于集中建设期，但部分地区已经出现了产能过剩的预兆。

未来，我国IDC产业可能会延续美国类似的路径，新建大型数据中心将由三大电信运营商、互联网龙头和大型第三方数据中心运营商主导，同时出现对中小型数据中心收购整合的趋势。

根据《2017年中国数据中心行业趋势调研报告》显示，约34%的受访者表示未来新建数据中心规模将在30000m2以上，约21%的受访者表示新建数据中心将在10000-29999m2之间。

（3）我国低端数据中心数量占比很大，高端数据中心成为建设和发展重点，未来热门城市的高端数据中心呈现供不应求

国际上将数据中心基础设施划分为四个层级，从Tier1到Tier4来代表不同的硬件档次和服务水平。

在设计和建设上，为保障数据中心的安全可靠性和持续运营能力，机房安全等级越高，IDC运营商所需投入的建设资金越高。

与国际上类似，根据《IDC业机房星级的划分与评定》，我国对于数据中心也采取星级划分的方式，其中五星级机房可以类比为国外Tier4级，三星及以下的机房基本上为低端机房。

目前，我国绝大部分的五星级机房是由三大基础电信运营商拥有，而国内大部分机房停留在Tier2及以下水平。

自2010年开始，中国高端数据中心（T3及以上级别）的细分市场规模开始快速增长。

根据451Research的预测，15-18年高端数据中心总面积年均增长率预计将达到16.9%，而且第三方中立数据中心服务商占比越来越高。

受到主干网络、高端人力和市场需求等因素影响，我国数据中心呈现集群式发展，北京、上海、深圳、广州、成都的数据中心产业发展较为快速。

然而，受到土地、能源等有限资源的限制，这些地域在高端数据中心的市场供给空间有限，未来热门城市的