随着Internet的快速发展、网络规模的扩大和新型业务的不断涌现,人们对网络QoS(Quality of Service,即服务质量)提出了更高的要求,同时要求网络设备具有线速和智能的处理能力。网络处理器就是适应这种需要的一种新型、有效的统一解决方案,它结合了通用处理器的低成本、灵活性以及ASIC芯片的高速度和可扩展性的特点。因此,本文使用飞思卡尔公司的新型网络处理器P4080作为开发平台,以此来提高网络服务的质量。本文首先概述了QoS的基本概念、性能指标、目的和任务,重点介绍了QoS的两种服务模型:综合服务模型和区分服务模型,详细分析了QoS的实现机制,然后在深入了解P4080软硬件结构的基础上提出了解决网络QoS问题的设计方案。文中从数据平面和控制平面的角度来实现QoS。在数据平面,首先搭建了实现QoS基本功能的系统,然后针对各个模块,结合P4080硬件加速架构DPAA的特点,实现了报文分类、流量整形、拥塞管理、队列调度等QoS的功能,同时本文设计了路由表查找算法。在控制平面,利用P4080的共享内存(Shared Memory)机制,实现了静态的路由配置。在此基础上,搭建了QoS系统的测试环境,利用P4080作为硬件平台对QoS的队列调度、顺序恢复等基本功能进行了验证,同时对整个系统进行了性能测试。测试结果表明,该设计方案能够有效地实现QoS的功能,系统能够线速处理数据包,具有良好的性能指标。