近年随着信息技术的快速发展,高并发场景的网络应用逐渐多元化,海量网络流量给承载业务的网络设备带来了巨大的挑战,对网络流量处理性能提出了更高的要求。针对提高网络流量处理性能这一核心问题,本文主要从提升单个网络设备的网络流量处理能力和集群流量分发机制两个大方面进行研究。首先,针对单个网络设备的网络流量处理能力问题,本文从软件层面采用DPDK技术对单个网络设备的网络流量处理能力进行提升,又进一步针对DPDK技术没有协议栈,不支持OSI模型四层以上协议业务的问题,本文根据DPDK的技术特点设计并实现一种用户态协议栈,并提供了一组接口函数。开发人员可以通过调用对应的接口函数使用DPDK技术进行TCP和UDP的数据通信。其次,针对集群流量分发机制问题,本文提出一种动态加权反馈负载均衡算法进行性能优化。该算法通过周期性收集后端网络设备CPU利用率、内存利用率、磁盘IO和网络带宽利用率等信息,根据后端网络设备当前状态设定负载分发策略。采用该算法能够根据当前时刻网络设备的状况更新负载分配方式。通过对Nginx的应用和移植,对本文所设计的用户态协议栈以及动态加权反馈负载均衡算法进行性能测试,并选取响应时间和实际并发数作为性能测试指标。实验结果表明本文提出的用户态协议栈以及动态加权反馈算法,能够很好提升了网络报文的处理性能。最后,本文将用户态协议栈以及动态加权反馈负载均衡算法应用到某信令检测和解析项目的数据转发模块中。应用结果表明,将本文设计的用户态协议栈以及动态加权反馈负载均衡算法能够有效提升了项目中信令检测和解析业务的效率。本文从单个网络设备的网络处理能力和集群流量分发机制两个方面进行研究,分别设计了基于DPDK的用户态协议栈以及动态加权反馈负载均衡算法,并将其应用到某信令检测和解析项目中的数据转发模块。实验表明本文提出的研究方法合理有效,能够提升网络报文的处理性能以及信令检测和解析业务的效率。