与传统的由入侵检测系统和防火墙所构建的安全防护方案相比，入侵防御系统能够提供主动实时的防护功能。随着网络流量的增加，提高入侵防御系统的实时在线吞吐量、提高入侵防御系统的结构灵活性和可扩展性具有深远意义。网络攻击手段越来越多，攻击行为也越来越隐蔽，提高入侵检测算法的检测率同时降低误报率始终是网络安全研究的热点。本文以提高入侵防御系统结构的灵活性、可扩展性、系统性能、算法检测效率为目的，设计并实现了一个入侵防御系统，主要内容包括以下几个方面：1.研究了目前网络安全的现状、防火墙和入侵检测系统，对入侵防御系统进行了概述，分析目前入侵防御系统的发展趋势与面临的问题。2.研究分析了拒绝服务攻击检测技术，根据网络自适应性原理，结合概率统计算法和自适应阀值算法，提出了一种综合多级评估的基于概率统计的自适应阀值算法，能够有效降低检测的耗时，提高了检测准确度。3.研究分析了异常攻击检测技术，研究了目前主要的异常检测算法，对比分析了各种算法，总结了各种异常检测算法的优缺点，使用了一种基于精简特征的异常检测算法，完成了入侵防御系统中异常检测的功能。4.研究了Octeon CN3860网络处理器的特性、工作原理；研究了软件体系结构中的插件结构，在硬件平台上完成了系统整体结构的设计，并把插件结构引入到系统之中，设计了入侵响应缓存机制，使用并发和缓存原理来提高系统的处理性能。本文通过使用多种网络安全测试设备，在四川省信息安全重点实验室里搭建了测试环境，完成了对系统及算法的验证，经测试分析表明：系统设计的缓存机制可以有效提高系统的处理性能，论文利用网络自相似性原理设计的基于概率统计的自适应阀值算法可以提高检测的准确度，而使用的异常检测算法相对于其它算法拥有不错的检测效果。