当前，全球因特网规模和业务都在以指数级速度增长，这就使得宽带网建设要求容量更大性能更高的路由器支持，因此太比特路由器已经成为下一代网络核心路由器的发展趋势。交换网络作为路由器内部结构中的核心组成部分，直接影响着路由器的性能。由于直连网络具有良好的可扩展性且易于分布式实现，因此成为太比特路由器交换网络一种很好的实现方案。网络中实时业务的存在要求现有路由器保证一定的服务质量。然而直连网络中传统的实现方案(如交换机制、路由算法等)都未考虑太比特路由器中实时业务的服务质量要求。本文主要对直连网络的QoS保证机制进行了研究，主要工作和贡献包括如下三个方面：①在对直连网络中传统的交换机制(如分组交换、虫孔交换、虚切通交换、管道式电路交换等)研究的基础上，结合区分服务思想，提出了一种新的交换机制——区分切通交换。该交换机制不仅能达到较高的吞吐，而且能很好地保障实时业务的服务质量；②研究了直连网络中路由算法设计的思想，提出了一种针对不同业务需求的服务质量路由方案；③研究了在直连网络中拥塞控制机制的设计思想，分析并比较了现有的几种拥塞控制机制，提出了一种基于源注入队列中分组排队队长检测的拥塞控制机制，该机制通过区分队列中业务类型实施不同的控制方案，保证了实时业务的服务质量。最后，本文对以上方案进行了大量仿真。仿真结果表明，本文所提出的方案都能很好地保证实时业务的服务质量。