社区宽带网楼道交换机的设计与实现

摘要

该项目设计的社区宽带网楼道交换机可以在一定程度上满足社区宽带网运行的要求,它为社区宽带网的管理、运行和维护提供了一款低价位、高性能的楼道交换机.该文首先对社区宽带网和以太网技术进行分析,然后着重阐述了社区宽带网楼道交换机的功能、硬件结构和软件的设计与实现.楼道交换机开发过程中涉及的主要工作包括：可管理的快速以太网交换机的硬件设计;参考SNMP自定义本交换机的社区网络管理协议（CNMP）;交换机芯片驱动及应用程序接口的实现;交换机管理软件的AGENT部分的编制;系统调试/测试.楼道交换机是一种快速以太网交换机,其交换芯片选择AL216,并通过单片机8051来实现与专用网络管理模块的连接,网络管理模块则以MPC860T为核心;网络管理软件的AGENT部分用C语言编制.该交换机支持10M/100M自动协商,半双工和全双工模式,实现了无阻塞全线速交换,支持流量控制,错帧和广播、多播帧的过滤,支持基于端口的VLAN.具备的网络管理功能有：设备的基本信息设置和收集;端口状态的设置和显示;基于端口的VLAN设置;MAC地址表的管理;软件的远程下载升级等.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明

第一章 前言

1.1项目背景

1.2为什么是以太网

1.2.1宽带接入技术的比较

1.2.2以太网接入的突出特点

1.3采用以太网接入方式的宽带网络的参考结构

第二章 以太网和以太网交换机技术

2.1以太网技术原理

2.1.1 CSMA/CD

2.1.2介质存取控制(MAC)子层

2.1.3发送和接收数据包

2.1.4介质存取管理

2.1.5以太网的物理层

2.2快速以太网

2.2.1快速以太网的CSMA/CD MAC

2.2.2快速以太网的物理层

2.2.3自动协商模式

2.3集线器

2.3.1集线器的工作步骤：

2.3.2集线器的冲突域

2.3.3 10BASE-T以太网集线器规则

2.3.4 100BASE-T集线器

2.4以太网的网络性能

2.4.1术语定义

2.4.2快速以太网实际流通量能力

2.4.3网络管理

2.5交换式以太网

2.5.1网桥

2.5.2以太网交换机

2.5.3全双工交换式以太网

2.5.4千兆位以太网

2.6以太网交换机的工作原理

2.7交换机的内部结构

2.7.1共享内存结构

2.7.2交叉总线结构

2.7.3混合交叉总线结构

2.7.4环形总线结构

第三章 楼道交换机功能描述

3.1基本结构

3.2技术原理

3.3协议堆栈

3.4接口

3.4.1上联接口

3.4.2用户接口

3.4.3管理接口

3.5网络管理

3.6软件更新

3.7楼道交换机的设计思路

3.7.1硬件的设计思路

3.7.2交换机的软件设计思路

3.7.3方案设计与实现

第四章 楼道交换机的硬件系统设计

4.1硬件的总体框架

4.2为什么选择AL216

4.2.1AL216概述

4.2.2楼道交换机的工作机制

4.3专用的网络管理模块的设计

第五章 软件的设计与实现

5.1软件体系结构及模块划分

5.1.1软件体系结构

5.1.2软件模块的划分

5.2实时操作系统和开发环境的选择

5.2.1选择实时操作系统所要考虑的因素

5.2.2为何选择vxWorks

5.3 BSP的实现

5.4交换芯片与应用程序接口(API)的设计

5.4.1交换芯片和交换端口标识的定义

5.4.2主要API函数的定义

5.5管理代理AGENT的实现

5.5.1 AGENT的几个重要的数据结构

5.5.2 AGENT端的几个重要函数

5.5.3控制命令集

5.5.4 PowerPC860串口通信特点及应用

5.5.5AGENT中的多任务

第六章 系统的调试与测试

6.1系统调试

6.1.1交换机主机的调试

6.1.2网络管理模块的调试

6.1.3系统联调

6.2交换机的性能指标测试

第七章 未来之路—多层交换

7.1第二层交换机的优势和局限

7.2多层交换机(MLS)

结束语

致谢

参考文献

个人简历