随着互联网带宽的不断拓宽,互联网上承载的业务数量和种类也不断增加,拉动着整个互联网产业的不断发展。随之而来的问题是如何快速有效地对各种业务用户进行鉴权、流量统计等工作。只有正确快速地区分不同用户,不同服务请求,正确地统计各个用户的数据流量,才能使得整个互联网产业得到健康、有序、稳定地增长。然而,千兆高速网络的数据流量对网络监控系统的处理能力与计算强度提出了更高的要求。以往单一的网络设备无法完成大流量的信息分析任务。采用网络处理器进行协议处理,可以满足高速率网络协议分析的需要,成为目前发展的一个方向。因此,本文介绍了一种基于网络处理器(Network Processor)的协议处理单元(PPU)的应用环境,核心功能,体系结构和关键技术。基于网络处理器的协议处理单元,以单板机做为高层协议分析处理器,利用先进电信运算架构的高性能,高集成度,在同一个机框中插入交换板,网络处理器板和服务器刀片,实现一个高容量的数据包过滤系统。完成用户对业务提供商SP(Service Provider)所提供业务的鉴权、认证,系统对用户的计费等管理工作。本文介绍了作者在研究生期间所做的关于用网络处理器实现协议处理单元的研发工作。共分为两个部分:第一部分简要介绍网络处理器相关的理论知识;第二部分详细介绍本人在项目中参与完成的部分,其中重点介绍数据平面规则匹配和负载均衡模块的设计与实现。