以太网交换机端口聚合的设计与实现

论文摘要

随着因特网业务的不断扩大和提升,对网络流量的需求越来越大,在这种趋势的发展前提下,对网络设备的带宽要求也越来越高,同时对网络的稳定性和数据链路容灾能力的要求也更为严格,如何在不扩展设备的同时扩展带宽,控制运营成本,是目前很多网络运营商和行业客户关注的焦点。本论文根据这个现状,给了一种端口聚合的实现方案,论文简要说明了端口聚合的功能;描述了实现端口聚合模块中涉及的原理和协议;对模块数据结构的设计和可测试性都进行了详细的分析;研究了该技术中所涉及的切换和同步以及该模块对不同类型的数据包的处理流程;提出了模块中采用独立事件的同步方式;设计了数据结构、与外部模块接口及子程序,实现了在以太网交换机上的端口聚合,并通过测试。论文所实现端口聚合技术的不仅满足了灵活和个性化的组网需求,同时也提高了设备业务性能;既秉持了“业务与性能并重,业务平滑演进的”设计理念,又提高了交换机业务性能。

论文目录

• 表目录
• 图目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题介绍及研究内容
• 1.3 研究目标和意义
• 1.4 国内外研究现状及发展趋势
• 第二章 基本原理
• 2.1 计算机网络结构简介
• 2.1.1 OSI参考模型
• 2.2 二层交换技术简介
• 2.3 交换技术相关协议
• 2.3.1 生成树算法（STP）
• 2.3.2 IEEE802.1Q
• 2.3.3 IEEE802.3ad
• 2.4 BPDU的处理流程
• 2.5 VLAN简介
• 2.5.1 VLAN的概念
• 2.5.2 VLAN的划分
• 2.5.3 VLAN的优点与实现
• 2.6 端口聚合协议概述
• 2.7 实现的功能
• 2.8 LACP概念和原理
• 第三章 端口聚合功能的实现
• 3.1 驱动程序结构
• 3.2 驱动程序的设计和实现
• 3.2.1 DMA模式概述
• 3.2.2 二层交换芯片概述
• 3.2.3 端口速率控制
• 3.2.4 收发包的过程
• 3.3 Link Heart Beat机制
• 3.4 代码结构
• 3.4.1 硬件模块
• 3.4.2 系统模块
• 3.4.3 端口模块
• 3.5 代码实现
• 3.5.1 基本数据结构和功能函数实现
• 3.5.2 总体初始化流程
• 3.5.3 链路失效转移配置
• 3.6 配置链路失效转移
• 3.6.1 初始化链路失效转移配置
• 3.6.2 寄存器设计
• 3.6.3 模块代码实现
• 3.7 数据结构
• 3.7.1 设备运行状态数据结构
• 3.7.2 主模块数据结构
• 3.7.3 子模块数据结构
• 3.7.4 日期和时间数据结构
• 3.7.5 主控板数据结构
• 3.8 子程序设计
• 3.8.1 端口聚合子程序
• 3.8.2 流量均衡子程序
• 3.8.3 端口备份子程序
• 3.8.4 快速收敛子程序
• 3.8.5 自动配置子程序
• 3.8.6 状态同步子程序
• 结束语
• 参考文献