近年来,随着IT行业的高速发展,高清视频、虚拟化、电子商务、无线3G以及4G网络等各种新兴业务不断涌现,人们对于网络带宽的需求正在飞速增长,而云计算的出现及部署更加速了人们对网络带宽需求的增长,这势必导致网络汇聚节点网络带宽的成倍增长。高端路由器作为在数据中心和骨干网络层使用的关键互联设备,其10G端口已不能满足业务对于带宽的需求,研究和开发支持100G端口的以太网设备就变得十分必要和迫切了。以往的以太网设备,多是以专用的网络处理芯片为主体设计的,而专用芯片的设计不够灵活、移植性不强,而且价格昂贵,导致以太网设备成本高。本文结合可编程逻辑器件设计灵活、可移植性强的特点,采用Altera公司最新StratixV可编程逻辑器件,设计一套以两片FPGA为主体的系统方案,两片FPGA分别进行包处理和流量管理,可实现完善的100G路由转发功能。硬件设计部分对系统的主要功能模块：MPU模块、FPGA模块、CFP模块以及电源和时钟模块进行详细设计。理论研究在参阅了IEEE802.3ba标准及其相关会议文稿的基础上,对100G以太网物理层架构及其实现上进行深入研究,详细阐述64B/66B的编解码、并行自同步扰解码以及PCS层MLD通道分发机制的原理,并用verilogHDL语言对其进行设计,在modelsim上对其各个部分进行仿真,验证逻辑设计的正确性。最后在系统层面上对其进行测试设计,结合100G CFP光模块,用spirent公司的testcenter专业打流测试仪对100G接口板进行实际场景测试,验证系统设计的正确性。