以太网交换机EAPS系统的设计

论文摘要

随着以太网逐步向城域网、甚至广域网方向发展，越来越多的运营商逐步将其作为承载网进行建设与运营。作为以太网的载体——以太网交换机正在向着多功能、多层定位的方向发展。 2000系列以太网交换机是中兴通讯股份有限公司最新研发的、具备路由功能的以太网交换机，定位于企业网的核心层和汇聚层，能够应用于运营商网络，作为电信城域网的汇聚交换机、接入交换机来使用。 在实际组网应用中，以太网环路的出现会导致“广播风暴”现象(即大量广播包阻塞网络链路)，严重影响网络性能。IEEE制定的生成树协议虽然能够解决这一问题，但其收敛速度过慢，无法适应核心网络的需求。在2000系列以太网交换机中，通过内置EAPS(Ethernet Automatic Protection Switching，以太网自环保护切换)模块的方法，可以避免“广播风暴”的出现，并且能够在网络动荡中，产生毫秒级别的收敛速度。 本文结合2000系列以太网交换机系统软件的整体设计，探讨了EAPS以太网自环保护子模块的设计开发技术，详细阐述了开发平台、系统架构、总体设计等内容，并讨论了以太网基本原理、VLAN技术等相关知识；使用内置EAPS方法，可以避免自环的出现，在以太网环路中，通过消息传递、端口阻塞控制等手段避免了“广播风暴”，并实现了对网络故障的监测。EAPS方法收敛速度快，能够满足电信级城域网组建的需求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 2000系列以太网交换机概述
• 1.3 EAPS技术发展和应用现状
• 1.3.1 EAPS产生的背景
• 1.3.2 EAPS的优势
• 1.3.3 EAPS的工作方式
• 1.3.4 EAPS的工作范围
• 1.4 论文完成的工作
• 1.5 论文的组织
• 1.6 本章小结
• 第二章 以太网交换机系统软件开发相关技术原理
• 2.1 应用VXWORKS作为开发系统
• 2.1.1 嵌入式实时操作系统与Vxworks
• 2.1.3 Vxworks嵌入式系统的主要特点
• 2.1.4 Vxworks嵌入式系统的主要功能及结构
• 2.1.5 使用Vxworks系统开发以太网交换机系统软件
• 2.1.6 EAPS系统相关编程方法
• 2.2 VXWORKS系统的集成环境TORNADO介绍
• 2.3 BSP简介
• 2.4 以太网交换机基础知识
• 2.4.1 CSMA/CD算法
• 2.4.2 广播域和冲突域
• 2.5 VLAN技术原理及应用
• 2.5.1 VLAN技术简介
• 2.5.2 VLAN划分策略
• 2.5.3 VLAN的协议格式
• 2.5.4 VLAN技术的优势
• 2.6 本章小结
• 第三章 2000以太网交换机EAPS系统工作原理
• 3.1 EAPS提出的背景
• 3.2 EAPS基本概念及帧结构说明
• 3.3 EAPS的工作原理
• 3.4 EAPS的扩展
• 3.5 本章小结
• 第四章 2000系列以太网交换机系统软件EAPS子模块的设计与实现
• 4.1 2000系列以太网交换机系统软件概述及功能
• 4.1.1 系统概述
• 4.1.2 系统设计原则
• 4.1.3 系统模块划分
• 4.2 EAPS子系统框架设计
• 4.3 EAPS设计思想
• 4.3 EAPS基本功能实现
• 4.3.1 任务初始化设计
• 4.3.2 初始化环路状态功能设计
• 4.3.3 故障检测、处理功能设计
• 4.3.4 链路恢复功能设计
• 4.4 EAPS功能扩展
• 4.5 本章小结
• 第五章 EAPS系统的测试
• 5.1 测试目标
• 5.2 测试工具及测试环境
• 5.2.1 测试工具说明
• 5.2.2 交换机配置模式说明
• 5.2.3 测试组网环境图
• 5.3 测试计划
• 5.3.1 单地址情况下EAPS交换机地址表信息
• 5.3.2 环路上某链路断开时两PC间路径的切换
• 5.3.3 环路上某链路恢复时两PC间路径的切换
• 5.3.4 多地址情况下EAPS交换机地址表信息
• 5.3.5 环路上某链路断开时smartbits两端口间路径的切换
• 5.3.6 环路上某链路恢复时smartbits两端口间路径的切换
• 5.4 测试结果
• 5.5 测试结论
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结
• 参考文献
• 作者攻读硕士期间完成的论文
• 致谢