基于转发件与控制件分离(Forwarding and Control Element Separation，ForCES)架构的路由器能够满足下一代网络发展所提出的开放性、可扩展性和可编程性的要求，是下一代路由器的一个重要发展方向。本文作者所在的课题组是IETF ForCES协议的制定者之一，当前课题组正在开发基于ForCES架构的路由器原型系统。本文主要研究该系统中功能层的设计及实现，它是ForCES架构路由器结构模型中的核心组成部分，主要负责对底层实体的行为动作进行抽象，其结果表现为可直接控制底层的逻辑功能块(LFB)实体。本文在功能层设计目标的基础上提出了具体解决方案，并实现了若干关键技术，主要包括：(1)利用原生XML数据库实现对LFB类和实例的存储及操作；(2)构建转发件中LFB属性／能力／事件路径函数映射库；(3)提出LFB事件处理机制并采用回调方式实现。最后，基于上述研究及实现对ForCES架构路由器功能层进行了测试，包括LFB能力上报及拓扑显示测试、LFB属性配置及查询功能测试、LFB事件订阅及上报测试和路由重定向处理测试。测试结果验证了功能层设计方案的可行性及实现的正确性。本文的工作为ForCES架构路由器支持诸如IPv4／v6，SNMP及PIM-SM组播路由协议的实现奠定了基础，为ForCES协议的标准化和ForCES架构路由器体系结构的研究提供了重要的实验依据。