随着各种网络应用的不断发展,数据包过滤、区分服务、服务质量、多播、流量计费等,都需要对数据包进行高速的分类处理,所以,包分类方法的优劣很大程度上决定了网络的性能。网络处理器结合了通用处理器的高灵活性和专用芯片的高性能特点,针对网络协议处理进行专门的优化设计,被认为是推动下一代网络发展的核心设备。首先,论文对包分类的方法的定义、评判标准以及设计原则进行了研究,对常用的线性包分类、并行包分类、基于Trie的包分类和Tuple空间分割包分类等数据包分类算法进行了讨论和分析。其次,论文选择了具有性能高、灵活性好、扩展性强的IXP高端网络处理器IXP 2850系统平台。对网络处理器的硬件结构和IXA(IXAPortability Framework)可移植架构进行了研究,分析了制约包分类方法实现的问题,如网络处理器快速存储资源少等,并且讨论了适合IXP 2850的包分类算法类型。然后,在对包分类和网络处理器研究的基础上,利用网络处理器的快速运算资源,将位并行分割思想与Tuple空间分割思想相结合,提出了并行位分割包分类的改进方法TBV(Tuple Bit Vector)方法。该方法在利用网络处理器的hash单元与多引擎等硬件资源后,可以实快速的运算以及并行的处理,实现较高的处理速度。最后,在IXP2850硬件平台上开发了软件架构中各个功能模块,在IXA架构上实现了 TBV算法,并进行了相关的测试。