伴随着信息化数字化的不断发展,电信IP城域网面临着流量倍增、IPv4地址枯竭、承载需求差异化、网络弹性和安全性不足等问题。寻求新的技术来解决这些问题迫在眉睫。虚拟交换机技术能在原有IP城域网架构之上,很好地解决端口不足、网络可靠性差以及维护管理繁琐的问题。本文从现今IP城域网现状入手,在当下各个厂家推出的不同的技术中,选取了两种虚拟交换机技术——CSS和IRF作为备选技术。通过对两种技术各方面的研究和对比,设计出了虚拟交换机系统,以解决IP城域网当下的诸多问题。本文的主要成果有:详细介绍了传统交换机技术和虚拟交换机技术的工作原理,分析传统交换机存在的缺陷,引出虚拟交换机技术的必要性;从现网实际情况入手,详细阐述了IP城域网构架及各方面存在的问题,并对未来网络需求进行了分析;根据实际状况,分别给出了CSS和IRF两种虚拟交换机系统设计方案,并在在实验室模拟环境下对两种不同的方案进行了包括基本能力、虚拟化能力、业务切换能力等几个方面的性能测试及结果分析对比;针对大容量高收敛比的节点,从工程成本角度考虑,选取了性能更优异的IRF技术,给出了虚拟交换机系统设计方案。该试点稳定运行一年,各方面性能达到预期指标,改造效果显著。