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近年来随着信息化技术的日益发展,数据中心网络需要采用更强大的网络技术来进行相应数据的处理,这对传统的数据中心网络技术提出了更高的要求。传统的数据中心二层网络使用STP生成树协议对网络进行管理,STP协议为了避免环路,通过对冗余链路进行阻断,使得端到端数据通信只会选择一条链路进行流量转发,不可避免的导致了链路利用不充分,非最优路径转发的问题。同时为了避免因链路拓扑变化引起广播风暴的可靠性差问题,必须通过三层网络进行网络分割,导致实际组网规模受限,另外由于所有终端地址都要学习在STP路径经过的所有交换机上,导致STP网络中MAC地址学习泛滥。基于STP协议存在上面所述缺点和不足,数据中心网络引入了 TRILL技术,它是新出现的STP替代协议,通过将三层路由技术引入二层网络,来解决STP协议产生的各种缺点。本文分为以下三方面来阐述本文主要工作内容:1、本文针对数据中心大二层网络的数据通信问题,深入研究了 TRILL协议。以IETF RFC6326、IETF RFC6327为标准,借鉴ISIS链路状态路由协议,采用虚拟化VLAN技术,设计实现TRILL IIH帧来发现邻居,从而构建基本的网络拓扑结构。以IETFRFC6325为标准,设计和解析链路状态协议数据单元LSP等数据结构参数信息进行全网LSDB信息的同步,为路由计算提供准确全面的路由信息。在此基础上设计ECMP等价多路径和Bypass标志位来实现网络设备两点间流量分担,更大提高了网络利用率与链路转发速率。2、本文在以上需求分析基础上,进行TRILL协议系统的概要设计和详细设计,利用多进程和多线程通信机制进行信息交互,通过数据流图,功能模块分解图,顺序图,状态图,包图,时序图等图文信息,定义相关数据结构,进行功能和性能需求点的设计,实现了 TRILL组网的邻居建立过程,LSP信息同步过程和RFC标准新提出的需求功能点的设计,在此功能基础上提出性能优化需求分析,设计了线程拆分方案,利用线程并行计算方式提高了路由计算能力,减小了线程压力,提高了路由收敛速度,提升了 TRILL在数据中心网络中的强有力的地位。3、本文设计了功能和性能测试用例,对TRILL协议实现的功能和性能点进行了全面的系统测试。测试结果表明,数据中心交换机能够在多种业务中支持TRILL协议,并且可以支持大规模组网方式,实现多路径流量分担,提高了数据中心二层网络的数据处理和转发能力,避免了 STP协议的缺点。最后本论文通过设计实现数据中心大二层网络的TRILL技术,使得新型数据中心大二层网络具有端到端负载分担、弹性冗余、高可靠性等优势,并在大中型企业数据中心得到了良好的应用效果。