随着Internet 上各种新业务的需求,流分类技术在诸如虚拟专用网络(Virtual Private Network, VPN)服务、分布式防火墙(distributed firewall)、基于策略的路由(policy-based routing)、区分服务(differentiated qualities of service)、流量计费以及IP安全网关等等服务中得到了广泛的应用。同时伴随着SONET等这些宽带IP网络的应用,对于大数据流量的流分类处理技术成为迫切的需求,传统的流分类技术已经不能满足需求。本文首先介绍了目前普遍应用的各种流分类技术,包括基于软件和硬件的实现方式的各种流分类技术,在此基础上提出了一个基于CAM技术的高速流分类引擎的ASIC设计解决方案。在该设计方案中采用了层次化设计方法,从而使该分类引擎的设计方案能适用于各种不同第三方公司的CAM产品,具有广泛的适应性。同时本文还针对实际应用的特点,提出了一系列旨在提高流分类引擎存储空间利用率以及提高CAM各种操作效率的设计方案。在完成设计和实现的基础上,本文还简要的介绍了对流分类引擎的仿真和测试方案。该设计方案实现于一颗百万门级的ASIC芯片上,并集成于一个SONET上对分组数据包的分类、监控以及统计计费系统中,提供了对两路OC48光网络上5Gbps数据流量的多字段流分类服务。