随着计算机网络的日益普及和对网络上信息安全要求越来越高,网络安全已经成为通信领域研究和发展的一个重要方向。目前唯一可行的解决网络安全的方法就是采用信息加密、防火墙等技术。而在内部网和外部网之间设置防火墙又是解决网络信息安全的一个行之有效的方法。因此,研究防火墙技术,无论是在理论上还是在实际应用中都具有十分重要的意义。　　本文首先介绍了防火墙的发展趋势以及主要技术,并对网络级防火墙的关键技术——包过滤技术及其在国内外的发展状况进行了介绍;接下来对Linux下使用最广的报文过滤机制BPF(Berkeley Packet Filter)以及基于模式匹配的应用层数据分类机制进行了分析和研究。总结出影响数据包分类过滤性能的主要因素,并据此提出一个软硬件相结合,在高速网络环境下对应用层数据进行高效分类过滤的方案。方案采用硬件实现数据包头部协议解析和规则匹配,对数据包进行初步过滤,并将匹配结果传递给软件部分,由软件做进一步的处理,实现应用层数据的模式匹配。　　然后,本文基于上述理论研究,设计和实现了一个在千兆网络环境下数据包分类过滤平台——千兆防火墙。在模拟的千兆网络环境中对防火墙的性能进行测试和分析,并与传统方式进行比较,总结出性能上的优劣。　　最后,本文总结了论文工作,提出进一步改进系统性能的建议,并对以后的研究方向进行了展望。