随着网络规模和性能的迅速增长发展,在人们对语音、视频等多媒体业务的需求不断增加的同时,新的业务大量涌现。这就要求网络设备具有线速和智能的处理能力。通用CPU对于网络处理任务尤其是数据接收、处理、转发等方面的处理性能难以满足要求,这就促使网络设备厂家开发出了基于专用集成电路(ASIC)的设备。虽然提高了设备的性能,但是无法克服专用集成电路缺乏灵活性、开发周期长的固有缺点。具有高速处理能力又有完全可编程特性的网络处理器的出现正好适应当今的需求,成为一种新兴、有效的统一解决方案。基于网络处理器开发的协议处理单元系统,能够准确快速的对网络中的数据包进行过滤,将免费包与计费包区分出来,区分处理。该系统充分利用了网络处理器强大的数据包处理能力,保证高吞吐率线速工作。本文介绍作者在研究生期间参与的关于使用网络处理器实现协议处理单元的研发工作。共分为两个部分,第一部分是介绍网络处理器架构、功能特点和应用等理论知识;第二部分是项目开发的详细介绍,其中重点介绍了控制平面的设计与实现。论文的具体结构安排如下:第一章介绍网络处理器的相关知识以及英特尔网络处理器的软、硬件架构和软件开发环境。第二章介绍协议处理单元系统的定位、功能、应用、总体设计、以及数据平面设计。第三章介绍协议处理单元系统控制平面设计,重点介绍控制平面各模块的设计与实现。第四章介绍了测试过程、结果分析以及经验和体会。