以太网交换是现在网络发展中非常活跃的部分,特别是随着ASIC 技术的不断发展,产品性能价格比得到极大的提升,使得以太网交换机技术有了更广阔的发展空间。三层交换机就是保留了普通的网络交换机的基本特性,以强大的以太网转发芯片作为转发基础而发展起来的。三层交换机把路由功能中的路由计算和数据包转发两部分功能分开实现,复杂的路由计算仍然由运行在中央处理器上的软件来实现,而相对简单的数据包转发则由ASIC 硬件来完成。随着企业网、校园网以及宽带网的迅速发展,三层交换机的需求越来越大,已经成为校园网中的核心设备,并在大中型网络中的汇聚层、中小型网络的骨干层占有不可或缺的地位。三层交换机位于网络中的位置要求三层交换机在安全设计方面不同于一般的交换机,要有更高的安全可靠性,在设计方面需要尽可能地按照电信级的设计方案进行,在实际使用中要具有高可用性,故障发生后具有最小的恢复时间。本文对三层交换机系统架构进行了深入的研究,提出并实现了带外通信技术,将控制信息通道与数据流通道分离,使系统实现了高可靠性的冗余备份功能,包括主控板的双备份设计以及在不中断业务的情况下板卡的热插拔设计等。此外根据生产中的要求设计开发了一整套装备测试系统,用于在生产中对三层交换机的各组成部件及整体功能进行测试,提高整机的可靠性。