随着互联网、虚拟化、云计算等新技术的不断发展、企业信息化水平极大提高、数据中心规模不断扩大,网络设备路由器数量也大幅增加。此外,为了保证网络的可靠性、故障自愈性,在传统组网设计中均需要考虑各种冗余设计,如网络冗余节点、冗余链路等,因此设备管理复杂度和网络协议难度也增大。本文基于当前通信设备结构和组网特点,提出了一种基于IRF(智能弹性架构)的路由器堆叠虚拟化方案并加以实现,以此减少网络节点数量,从而降低设备管理复杂度。该虚拟化技术的核心是两台互为备份的物理设备通过物理口相连后,通过软件技术使其堆叠成一台虚拟设备,使得原来网络中的两个网络节点融合成为一个网络节点,在网络管理层面减少了网络节点,简化了网络结构、提高灵活性,但仍具有冗余备份的功能,保证了网络可靠性。堆叠系统的建立需要经历物理连接、拓扑收集、角色选举和系统维护四个阶段,本文从这四个阶段详细阐述了IRF堆叠系统的设计流程。针对拟解决问题进行了系统需求分析,提出简单虚拟架构、高可靠性、简易的网络管理等设计目标。系统设计中,重要基础是设备管理模块虚拟路由器基本信息结构体构造,技术难点是拓扑信息的收集解析与堆叠管理之间的协同工作以及堆叠系统各设备间信息同步。本课题对系统进行编码实现并完成必要测试,实测结果表明,本文设计的虚拟系统成功将两台路由器堆叠在一起,形成一台虚拟设备,从而减少了网络节点,简化了网络管理,并且各项性能指标达到了设计要求。