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随着信息技术的快速发展，第三层交换机已成为网络基础设施中常用设备之一。同时伴随第三层交换机等典型的嵌入式系统的不断扩展，嵌入式实时操作系统早已成为嵌入式系统不可分割的一部分。将实时性能非常好的开源操作系统RTEMS应用到三层交换机中，是资源紧张，实时性要求高环境下的良好组合，具有重要的研究意义。
本文在研究分析ESRC＿L3三层交换机硬件平台的基础上，结合实际的应用环境，参考三层交换机的功能，设计实现了三层交换机的软件系统，包括虚接口和VLAN功能模块，三层交换软件驱动模块，路由模块和管理模块的设计与实现，为RTEMS平台下复杂网络设备软件系统的设计提供了一种设计实现方案。
虚接口是网络协议栈为屏蔽物理层差异性而设计的，每个VLAN都对应一个虚接口模块。本文根据RTEMS网络协议栈的特点，合理设计了虚接口模块，同时结合三层交换芯片的硬件支持，实现了基于端口的VLAN功能。
在三层交换机中，硬件无法自动转发的数据包，需要发送给CPU上运行的软件系统来处理，这就是软件驱动需要完成的工作。软件驱动分析数据包的帧格式，协议类型等信息，为其查找合适的虚接口交给网络协议栈处理。协议栈处理完毕后将其发送。同时也实现了IP地址学习，更新了硬件表内容，达到“一次路由，多次转发”的目的。
在本文中，路由模块实现了动态路由协议RIP协议，从而可以学习到最新的网络路径，保证了路径选择机制的工作。在管理模块中，可以通过SNMP协议远程管理协议，通过TELNET协议进行远程登录等。