千兆交换机设计与实现

论文摘要

本课题研究开发了一款优秀的千兆可管理的二层以太网交换机。交换机具备网络管理,VLAN管理,服务质量优先级管理,端口堆叠管理等功能,提供二层交换功能,工作稳定可靠。用户可以使用该交换机作为高性能干兆局域网的接入设备,也可以作为部门级的汇聚层交换机,是网吧、学校、企业提升网络速度最直接的理想产品,本产品也弥补了北京万林克通信技术有限公司在千兆以太网交换机产品线方面的空白。论文大致分为三大部分五个章节,第一部分是第一二两章,为概述部分,介绍了本课题完成的主要工作,以及课题研究的背景。第二部分是第三章,为对本课题的需求分析及方案的对比选取。第三部分是第四五章,为交换机的具体方案的实现及测试,包括交换机的详细硬件设计、硬件芯片功能介绍、PCB板的设计、硬件测试以及完成后实验板的部分功能测试。本论文所涉及的课题,由本人独立开发完成,所设计的成品VLSW2550交换机已完成功能测试,以及和其他厂商交换产品的兼容性测试。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 引论
• 1.1 本课题的研究内容
• 1.2 本课题的实用价值
• 1.3 本人所做的工作
• 1.4 本文章节安排
• 第二章 以太网交换机概述
• 2.1 以太网交换机的类型特点
• 2.2 以太网交换机的基本工作原理
• 2.3 以太网交换机的功能
• 2.3.1 二层以太网交换机的主要功能
• 2.3.2 交换机的其他功能
• 2.4 交换式以太网关键技术
• 2.4.1 VLAN技术
• 2.4.2 优先级技术
• 2.4.3 组播技术
• 2.4.4 流量控制
• 第三章 系统方案概述及选取
• 3.1 需求分析
• 3.1.1 交换机的主要功能
• 3.1.2 外部接口
• 3.2 各种解决方案概述
• 3.2.1 结构一
• 3.2.2 结构二
• 3.3 方案对比选取
• 第四章 方案具体设计实现
• 4.1 交换机概要设计
• 4.1.1 主要特性
• 4.1.2 产品规格
• 4.2 硬件详细设计
• 4.2.1 交换引擎模块设计
• 4.2.2 CPU模块设计
• 4.2.3 以太网PHY模块设计
• 4.2.4 电源模块设计
• 4.3 PCB板设计
• 4.3.1 元器件的布局
• 4.3.2 关键信号的布线
• 4.3.3 信号完整性
• 4.3.4 电源完整性
• 4.3.5 EMI/EMC问题
• 4.4 系统软件架构
• 4.5 系统散热设计
• 第五章 系统测试
• 5.1 硬件测试
• 5.1.1 电源测试
• 5.1.2 时钟测试
• 5.1.3 芯片测试
• 5.1.4 EMC/EMI测试
• 5.2 功能测试
• 5.2.1 端口测试
• 5.2.2 VLAN测试
• 5.2.3 端口捆绑模块的测试
• 5.2.4 QoS测试
• 5.2.5 速率控制测试
• 5.2.6 端口镜像模块的测试
• 5.2.7 访问控制列表的测试
• 5.2.8 MAC地址表的测试
• 5.3 测试总结
• 参考文献
• 致谢
• 作者攻读学位期间发表的学术论文目录