在我国,随着Internet的迅猛发展,Internet已经从教育科研网络发展成为国家重要信息基础设施。路由器设备作为Internet中的核心设备,其重要性不可低估。路由器在Internet网络中的主要功能是实现路由选择和网络互联。目前对于网络数据流量的预测几乎是不可能的,网络客户分布的地域越来越广,移动程度越来越高以及Internet服务的不断增强,这些都导致了网络主干上数据流量的急剧增加,这些数据流量使传统网络设备已力不从心,于是高速路由器成为近两年路由器研究的热点。对下一代的高速路由器而言,快速的路径查找机制必将是影响其效能的关键,特别是在我国已经逐步开始由IPv4向IPv6的过渡的情况下更是如此。本文对IPv6的快速路径查找机制做了研究,以达到快速查找的目的。在操作系统方面,本文选用的是嵌入式实时操作系统。因为高性能的路由器在处理协议包时需要保证其实时性,而嵌入式操作系统就能很好的解决这一问题。它不仅为不同的实现提供了一个基础的通用平台,而且由于其源代码的开放性使用户可根据自己的需要方便地进行修改与移植。本文通过对路由器结构的分析,选定了高性能路由器所采用的多处理机交换式体系结构,在高性能路由器操作系统的选择上,为了达到较好的网络性和实时性而使用的是嵌入式实时操作系统。为了能达到高性能路由器的要求,通过对路由器背板结构的设计,选择性能更加好的Crossbar结构。同时也选择对数据报文长度和阻塞问题较好的处理方法。路由表查找也是路由器设计中一个重要的部分,出于高性能路由器设计所要达到的目标,我选用了硬件查找和软件查找相结合的方式。在硬件查找中,使用CAM的并行性改善查找速率。在软件查找中,通过对多种查找方式的研究分析,选择使用多分支树的方式来达到提高查找速度的目的。IPv6技术将是下一代互联网的核心技术,其研究与应用水平将决定IPv6网络发展的进程。在IPv6路由器的设计过程中,需要研究链路层、网络层、传输层以及应用层的各种协议实现方法。在本文中主要研究的内容是网络层即IPv6协议栈的实现方法。