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万兆交换机硬件集成及web管理系统

作　者: 仇雪飞
导　师: 卢洪武; 金长新
学　校: 山东师范大学
专　业: 计算机技术
关键词: 交换机万兆交换机 web管理系统
分类号: TP393.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 2次
引　用: 0次
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内容摘要

随着计算机和互联网技术的发展，交换机作为一种为网络节点提供电信号通路的网络设备，也得到快速普及。以太网交换机发展迅速，适用于家庭、企业数据网、运营主干网等环境的低、中、高端产品层出不穷。交换机根据应用规模可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等，根据应用的需要不同，再进行交换机的设计，不能单方面要求高速率、多端口等等，还要考虑到性价比、性能的冗余及其他因素。交换机硬件设计完毕之后还要设计交换机的管理系统，方便用户对交换机进行配置。近些年来，嵌入式网络系统的设计和开发不仅注重系统本身的可靠性和实用性等性能指标，还更加注重研发成本，从而常常采用商用芯片来构造嵌入式网络系统。而各类供应商也提供交换机、路由器等网络互联系统的可复用的软件构件。本文中的万兆交换机是为了实现龙芯多单元服务器的通信要求而设计，要求具有二三层转发能力，具有4个万兆端口以及20个千兆端口等要求。本文提出了一套满足龙芯多单元服务器交换要求的解决方案，以及提出了一套复用性较强、移植方便、功能强大、应用方便的web管理系统的解决方案。本文一二章首先阐述了万兆交换机设计所涉及的基础理论：以太网、以太网交换机的硬件体系、工作原理及发展情况；开放系统互联的网络通信协议IEEE802.3数据链路层和物理层的协议标准。第三章介绍了交换机的硬件设计，包括总体结构设计、配置模块、交换模块以及其他模块的集成方案。第四章重点介绍了web管理系统的软件设计，包括web系统功能、开发流程以及关键功能的实现原理。第五章介绍了对系统的测试过程，包括功能测试、性能测试、兼容性测试等。最后第六章对本文的开发工作进行了总结并对未来需继续研究的工作进行了展望。本文提出的交换机硬件解决方案不仅能够满足龙芯多单元服务器的交换要求，还是一种中小型机构（如实验室等）交换机选用、设计的解决方案。同时针对本交换机设计的web管理系统，不仅能够使用户在无需经过学习培训的情况下直接对交换机进行监控和配置，同时方便系统的二次开发，增加新的功能，以满足今后以太网交换机的进一步发展。

全文目录

目录  4-6
摘要  6-7
Abstract  7-9
第一章绪论  9-16
  1.1 以太网的发展  9-10
  1.2 以太网交换机综述  10-13
    1.2.1 交换机发展  10
    1.2.2 交换机硬件体系  10-11
    1.2.3 交换机原理  11-13
  1.3 设计原则与目标  13-15
  1.4 本文主要工作  15
  1.5 项目创新点  15-16
第二章万兆交换机设计理论基础  16-20
  2.1 IEEE802.3 标准综述  16-18
    2.1.1 物理层和数据链路层  16-17
    2.1.2 IEEE802.3 接口  17-18
  2.2 万兆交换机中 802.3 协议的实现  18-20
第三章万兆交换机硬件设计  20-27
  3.1 硬件总体结构设计  20-22
  3.2 配置模块  22-24
  3.3 交换模块  24-25
  3.4 其他模块  25-27
    3.4.1 电源模块  25-26
    3.4.2 CPLD 模块  26-27
第四章 web 管理系统软件设计  27-44
  4.1 开发流程  27-31
    4.1.1 内核编译  27-30
    4.1.2 交叉编译  30
    4.1.3 制作文件系统并烧写到 flash  30-31
  4.2 系统功能  31-41
  4.3 关键功能实现原理  41-44
    4.3.1 vlan 功能实现原理  42-43
    4.3.2 trunk 功能实现原理  43-44
第五章系统测试  44-50
  5.1 测试环境  44-47
    5.1.1 交换机本地测试  46-47
    5.1.2 整机测试  47
  5.2 测试内容  47-50
    5.2.1 web 功能测试  48-49
    5.2.2 性能测试  49
    5.2.3 兼容性测试  49-50
第六章总结与展望  50-52
  6.1 总结  50-51
  6.2 未来工作  51-52
参考文献  52-54
致谢  54

万兆交换机硬件集成及web管理系统

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