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以太网交换机作为接入Internet的不可或缺的关键网络设备，由于其高性能、高转发速度及其价格等优势，已经获得了广泛的应用。
因此，在高等学校计算机网络实验室中，注重学生的理论学习与实践应用的结合，对网络前沿科学技术的学习具有很强的现实意义。然而，市面上的交换机品牌众多，如华为、思科、凯创等。限于经费等因素，一般情况下计算机网络实验室只能提供某种类型的交换机，学生只能学习和实践该种交换机的设置和使用方法，具有较大的局限性。为此，本文设计和实现了一种可仿真多种交换机实验的交换机仿真教学系统。
该仿真教学系统以自主研发的交换机硬件为基础，用软件和硬件结合的方式实现了几种常见交换机命令和设置方法的仿真，主要研究成果及创新如下：
(1)提出了基于编译方法的命令解析设计方法。按照软件工程的方法，提出了层次化的软件结构设计方案，并且根据编译型语言的特点，提出对交换机命令从词法、语法和语义三个层次进行解析。
(2)针对仿真软件是对多种品牌交换机命令的解析，提出了多级索引的符号表管理结构。为了使仿真软件具有良好的扩展性，设计了合适的符号表数据管理结构；根据交换机命令的层次性，对符号表的管理进行了优化，提出了多级索引的符号表。
(3)结合教学系统的软硬件条件，分析了交换机的工作原理，对交换机命令的仿真执行，给出了具体的几种方案。交换机命令的仿真，可以分为与硬件有关和无关两类。与硬件有关的，直接与硬件通信操作即可；与硬件无关的，可以用操作系统的相关功能来仿真，也可以通过设计文件存储来仿真。
(4)针对交换机命令一部分与硬件无关，并且硬件平台提供的配置数据格式与软件平台格式不同，提出了一种新的配置数据存储方案。利用ini文件的特性，设计出了一种新的数据结构。该数据结构的实例一直常驻内存直到软件终止运行。在此基础上，实现了对数据结构的常用操作方法，加强了交换机配置数据的管理。
基于编译方法的命令解析和多级索引的符号表管理结构，为以后扩展新种类的交换机提供了灵活的接口。本文设计实现的以太网交换机仿真软件，可以仿真凯创、华为交换机命令。将其应用到教学实践中，大大提高了学生网络实践活动的能力，实现了一机多用，降低了网络实验室成本。