Internet是20世纪70年代末期出现的网络体系结构和技术,它原来是在以传输文本数据为主的应用环境下设计的。而随着网络的发展,Internet正在从传统的单一服务形式的网络逐步向智能化、多服务的复合型网络发展,以便更加有效地支持不同网络用户以及满足多样化应用服务质量的需求。由于不断出现的新型网络应用以及网络应用环境的差异,就要求网络设备具有动态的适应性,能够针对不同的网络用户的需要以及多样化应用的要求快速进行服务部署或者扩展,以及根据网络应用环境的差异快速部署相适应的网络交换服务。基于此一种新型的网络设备应运而生。本文所研究的课题借鉴虚拟服务器的思想,通过运用软件、硬件或者软件硬件结合的方式实现将一台物理交换机分割成多个逻辑上分离的、具有不同控制结构或者不同转发服务能力的虚拟交换机。首先,本文介绍了以太网虚拟交换机的相关技术背景。简述以太网实体交换机,并阐述了实体交换机的工作原理、工作特性、交换方式、功能以及其所采用的生成树协议。随后,本文对物理设备虚拟化进行了阐述,介绍了虚拟设备的几种模型。然后详细阐述了现有的两种以太网虚拟交换机：一种是基于流分组交换的虚拟交换机,一种是基于主、从角色的虚拟交换机。两种虚拟交换机采取不同的虚拟策略：1：N与N：1。其采用的策略为本文研究基于以太网的虚拟交换机提供了宝贵的思路。最后介绍了VLAN技术,阐述了VLAN的概念、划分策略以及通信的方式。接着,本文介绍了虚拟交换机的基本思想、分割和隔离机制以及总体流程,并对实体交换机的功能进行了模拟。确定虚拟交换机之间所要搭建的网络拓扑结构,针对该网络拓扑结构所存在的不足,提出了相应的解决方案,不但消除了二层环形链路,而且保留了链路的备份功能。最后详细设计了虚拟交换机系统内部的生成树协议。最后,本文利用OPNET仿真软件对基于以太网的虚拟交换机的设计方案进行模拟仿真实验,设计了两个仿真场景。在场景一中,虚拟交换机之间未进行隔离,对物理交换机内部虚拟交换机之间网络拓扑的生成树选举、故障恢复、数据帧的转发和Mac地址映射表的维护进行仿真实现。虚拟交换机启动后,根据配置进行系统的初始化,然后在所建立的拓扑结构上运行生成树协议(STP),对网络拓扑进行优化。最后通过应用实例验证了基于以太网的虚拟交换机的设计方案的可行性。在场景二中,对虚拟交换机之间进行了隔离,最后通过应用实例验证了虚拟交换机之间的隔离性。