浅议千兆以太网交换机软件系统的设计与实现

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1、西南交通大学硕士学位论文千兆以太网交换机软件系统的设计与实现姓名：刘尚麟申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：蒋朝根20040501西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着各种媒体信息数字化的深入，多媒体通信技术的应用等，使得千兆以太网成为高速、高带宽网络的战略性选择。本文主要论述了千兆以太交换机VT6510软件系统的设计和实现。该系统的硬件环境：以太交换芯片为VT6510(8+2G)，控制CPU采用ARM$3C4510B，ARM芯片通过i／o端口对VT6510进行控制访问，数据传输采用DMA方

2、式。软件系统的设计主要涉及了：BIOS、操作系统嵌入式linux中交换芯片底层驱动、交换机配置管理、组播协议等功能的实现。本文以四章的篇幅介绍交换机软件系统实现的细节。第一章概述千兆以太网技术以及千兆交换机设计中的关键要素：第二章介绍交换机硬件系统的设计，以及各硬件模块的工作原理：第三章介绍在交换机系统中建立嵌入式Linux操作系统，包括对系统软件开发平台的介绍和操作系统各部分的实现：第四章介绍交换机应用软件系统的设计和实现，包括网络管理和组播协议实现的介绍。关键词：交换机；uClinuxVLAN；SNMP：

3、IGMPSnooping西南交通大学硕士研究生学位论文第lI页AbstractBecallseofthetrendthatmultimediamaterialsbestoredandexpressedindigitalformat，1GbEtechnologieshavebecomeahot—spotintheaccessNetworksarea．Thispaperpresents口extensibleopensoftwareplatformformanagementembeddedEthernetswitc

4、hes．TheembeddedsystemisbasedoffoftheSamsung$3C4510BARM7CPU，It’sswitchEngineVt6510deliver2GigabitEthernetDonsaIld8100Mbit／sEthernetports．ARMConnecttoSwitchInterface—ExtemalIObaI】_k1,Externaldatabusbandwidthis16bits．PacketreceiveandtransmitusesDMAmode．Thesoft

5、waresystemismadeupofseveralpans，includingbios，theembeddedLinuxOS，theswitch’sdriversoftware，andsomeupperlevelprotocolsoftwaresuchastheIGMPSnoopingProtocol-Theflrstchapterintroduces1GbEEthernetaccesstechnologiesandrequirementsfortheswitches．Thesecondchapterde

6、scribesthedesignandfunctionsofvt6510hardwaresystern．Inthethirdchapter,thedetaileddesignandimplementationinfjrmationoftheembeddedLinuxOSisgiven．AndthenwedescribedthestrucnIreandimplementationoftheswitc．happlicationrelatedsoftwarewhichrunsovertheLinuxOS，Sucha

7、sSNMPandIGMPSnoopingfunction·KevWords：Ethernetswitch；uClinux；VLAN；IGMPSnooping西南交通大学硕士研究生学位论文第1页第一章绪论1．1以太网技术的发展及现状以太网(Ethernet)技术是在20世纪70年代发展的一种局域N(LAN)技术，以太网的特点是：性能价格比高、高度灵活、相对简单、易于实现。所以，以太网技术成为当今最重要的一种局域网建网技术。在全球数据网络中，以太网在数量上占有绝对的优势。随着千兆以大网GbE(GbitEtheme

8、t)的成熟和万兆以太网10GbE(10Gb／s，IEEE802．3ae)的出现，加上低成本在光纤上直接架构GbE和10GbE网技术的成熟(OpticalEthernet)以及一些相关标准及协议，如快速生成树(802．1w)等的出现，以太网已开始进入城域网MAN和广域网WAN领域【”。从以太网的发展过程来看，可分成如下几个阶段：◆1973．1982年：以太网的产生与DIX联盟。◆1982．1990年：