以太网交换机环网技术的研究与实现

admin · 发表于 2023-10-15 17:32:59

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雅宝题库解析：
常见的以太网拓扑结构是无环的树状结构，当网络中出现环形结构时，就会引发网络广播风暴，使网络不可用。在某些工业级环境中，需要以太网交换机具备环网保护功能来避免这种灾难的发生。同时，形成环路的可用网络与无环结构的网络相比，网络健壮性更高。以太网环网技术采用物理拓扑成环的组网方式，使网络内始终存在一条冗余链路，通过切断/恢复冗余链路，完成对正常网络拓扑的维护。在综合研究了常见的以太网环网技术后，选用了简洁高效的EAPS环网保护方案作为基础，对其运行机制进行了分析和总结，设计了WEAPS(WorkB ethernet automatic protection switch)环网协议。WEAPS通过增加计时器、故障恢复后维持拓扑等方法，改进了EAPS故障恢复速度过分依赖于设备性能、不稳定链路状态容易引起网络震荡等不足。同时，新的环网协议的引入使得利用该协议报文对设备进行泛洪攻击成为可能，设备在软件层使用源抑制，在硬件层使用ACL计量器的方法预防这种泛洪攻击。环网协议在设备上的实现需要驱动接口的支持，针对设备使用的Broadcom56024交换芯片，本文也重点讨论了环网协议所依赖的交换芯片驱动接口的设计与实现，比如收发包驱动接口、VLAN驱动接口等。最终在设备上对WEAPS环网协议进行了基本的功能和性能测试，记录了测试的过程和结果。WEAPS环网功能最终在单环组网的情况下，通过了所有功能性测试，并且运行稳定，保护切换速度较快，理论收敛时间可以达到44.2 ms，平均故障恢复时间为47.2ms，平均故障切换时间在200ms以内。证明了此环网保护功能及各个驱动接口的正确性、稳定性和高效性。

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