面对日益剧增的网络流量,网络应用层分析统计和应用层QoS愈发重要,本文在分析了TCP/IP层次划分、常见应用协议交互特征和路由器及QoS基本机制的基础上,对路由器IP报文业务分类系统进行了研究,具有较大的实用价值。首先分析了TCP/IP协议基础和几种常见应用协议的交互特征,从中提取出可用来进行协议识别的特征信息,作为后续识别系统和识别方法的设计基础。在分析了IP报文协议层次划分的基础上,提出了基于单步处理的识别设想,在分析路由器特殊需求的基础上,提出了核心识别和特殊需求相分离的设想,并以此为出发点设计了较宽适应性IP报文业务分类系统。在研讨分类系统时,着重介绍了其中较关键的会话信息维护、定时器处理和传输层头部处理等核心设计,这些模块的设计和运行方式与传统的网络流分析有较大差别,比较适用于报文业务分类,具有较宽适应性和相对高的效率。根据分析出的协议识别特征和所设计的报文分类系统,提出了几种常见的应用协议的识别方法,验证了识别系统的功能和宽适应性,并从这些方法中分析提取出协议识别的常用手段,并初步尝试动态扩充协议的识别能力。对于所设计的系统,做了大量的功能和性能实验,并给出了部分测试数据。该系统已在路由器上实际应用并取得了较好的效果。