网络流量反映了网络的运行状态，是网络管理领域中重要的研究课题。对流量数据的采集是监测网络行为的基础，它的性能和效率直接影响到整个网络管理系统的性能和效用，Internet的高速发展需要有一个适应现代高速率高流量网络环境的高性能网络流量采集系统，为整个网络的性能分析、管理提供数据基础。 网络高速发展，要求下一代网络设备既要有优异性能，支持高速分组处理；又要有高度灵活性，支持不断变换高层网络服务。传统基于通用处理器的网络设备只满足灵活性要求而处理性能差；基于专用集成电路的网络设备只满足高性能要求而严重缺乏灵活性。嗍络处理器能够通过灵活的软件体系提供硬件级的处理性能，基于网络处理器的网络设备具有高性能和灵活性。 NetFlow是Cisco公司为实现统计流量而开发的一种协议，NetFlow非常适合对大型网络全网流量进行采集，流的数据信息丰富、描述能力强，是未来网络流量采集的发展方向。 本文在深入研究各种网络流量采集方法之后，结合现代网络流量数据采集的发展状况，利用Intel IXA网络处理器对网络应用提供的高性能和高灵活性等特点，提出了在网络处理器架构上开发高性能的网络流量采集系统的设计方案，并实现了一个基于网络处理器的网络流量采集系统。该系统能够对千兆以太网网络流量进行线速采集并封装为NetFlow V9的格式，作为实现网络的异常流量监测、流量计费和综合流量分析、监测发现网络攻击的基础。对系统吞吐量、丢包率等的测试均表明该系统具有优越的处理性能。 本文首先介绍了网络流量采集方法的一些背景知识，对传统的网络流量采集系统的优缺点作了分析，并着重介绍了流的思想和NetFlow的优点、工作机制。接着本文介绍了网络处理器的基本结构，然后详细介绍了Intel第二代网络处理器IXP2400的硬件组成，说明了在现代高速网络环境下基于网络处理器进行网络流量采集的优势。在此基础上提出了基于网络处理器的网络流量采集系统的系统整体设计，详细描述了系统中各模块的具体实现。文章根据高速流量采集的需求，设计了一套流缓冲存储结构，该流缓冲主要由哈希表、二叉排序树的集合、带有高速缓冲的空闲队列二部分组成；并在此存储结构上采用IXP2400的硬件CRC单元实现流匹配。整个系统充分利用IXP2400的硬件特点提高了流量采集的性能。