在传统电信产业中，产品由各式各样的硬件设备承载，而随着新技术和服务的创新加速，硬件设备的生命周期越来越短，服务提供商的网络运营日趋复杂，阻碍了业务创新。而随着互联网的快速发展，传统电信业务在面临来自互联网企业OTT(Over The Top)服务的竞争中处于不利地位。服务提供商为打破这种局面，提出了网络功能虚拟化(NFV,Network Function Vitalization)，将网络服务与具体的硬件分开，能够以软件的形式交付，并部署在通用的硬件平台上，为运营商提供更强大的业务整合与业务创新能力。网络负载均衡器是NFV热门应用动态业务链的重要中间件，同时欧洲电信标准化协会的标准文稿中也定义了VNF（Virtual Network Function）负载均衡模型，可以说网络负载均衡器是NFV中不可或缺的组件。而在NFV的虚拟化环境中运行现有的软件负载均衡器存在性能低下的问题，因此设计并实现一个面向NFV的高速网络负载均衡系统具有重要的现实意义。　　本文基于DPDK(Data Plane Development Kit)框架设计并实现了一个高速网络负载均衡系统，能够运行于常见的虚拟化平台如Xen，KVM等。本文的主要贡献有:　　1.针对虚拟化环境对网络数据包传输的影响，设计实现了面向NFV的高速网络负载均衡器架构。数据包处理过程采用多阶段流水线架构，使用CPU亲和性绑定各流水线阶段，使各阶段高效并发执行，并通过无锁环形队列通信，有效地减少线程同步开销。　　2.基于DPDK技术，设计并实现了高速数据包接收、分类、处理和发送处理流程，充分采用零拷贝、用户空间I/O、轮询模式驱动、内存池等技术，避免了处理过程中的数据包拷贝开销和数据包发送、接收的中断开销，减少了内存申请和释放开销。　　3.设计并实现了可扩展的负载均衡调度框架，采用常用的轮询调度策略，结合数据包快速分类结果，完成网络请求的均衡调度功能，用户也可根据需求扩展其它调度策略。　　4.通过交互式命令行界面的形式提供了丰富的控制和管理功能，包括服务添加、删除，Hash表的维护及信息查询等。信息统计基于线程本地存储技术，并采用全局按需拉取方式，使得大部分统计工作在本地完成，最大限度地减少了统计过程中的锁开销。　　功能和性能测试实验表明，该系统能够将网络请求均衡、准确地调度到后台服务集群。与主流开源软件LVS相比，在虚拟化环境下，系统网络吞吐量提高达276％，网络平均延迟降低51％，在1GBE的虚拟网卡上取得了接近线速的转发性能。