深度报文检测(Deep Packet Inspection,DPI)装置被广泛用于策略控制和计费、用户行为分析、入侵检测与防御等。随着互联网流量的急速增长,DPI装置性能亟待提高。硬件DPI处理性能虽然强,但是不够灵活、维护成本高,基于软件的DPI虽然灵活但是性能不够。众核处理器的出现为解决这个问题提供一个性能和灵活性的折中。此外,DPI装置往往需要借助于外部的产品信息库,来获取关联信息,这些产品信息库是利用网络爬虫事先对特定网站进行页面抓取和解析构建起来的,比如视频、电商、网络阅读网站等。因此研究支持网络产品信息查询的众核DPI装置对于实现实时DPI具有重要意义。本文基于tilera众核平台完成一种支持网络产品信息查询的DPI装置的设计,并以视频网站为例对该装置的性能进行了评估和优化,论文的主要工作如下:首先,提出了该装置的总体设计方案,并根据其逻辑功能设计了两种并行处理结构,包括数据并行和任务并行,用以对比并找出适合本装置的性能较好的并行处理结构。然后,设计并实现了数据包接收解析模块、应用识别与查询模块、查表更新模块、日志合成与输出模块。数据包接收模块负责高速数据包接收与解析;应用识别与查询模块利用多模匹配算法完成Web应用识别并根据各应用的流量特征提取出产品ID,而后完成产品信息查询;查表更新模块负责DNS会话信息记录;日志合成与输出模块完成协议解析数据的整合与输出。最后,对众核DPI装置进行了测试并提出了多种性能优化方案。功能上验证了装置对HTTP、DNS协议解析的支持,性能上分别测试两种并行处理结构实现的协议解析能力,结果显示使用了核类型优化、内存缓存机制优化,内存大页面优化等优化方法的任务并行结构处理能力更强。本装置单颗众核处理器的协议解析能力达到了9Gbps,50Kpps的带有产品ID信息的仿真流量,对DNS的处理能力在仿真流量的平均包长度为133字节时达到1.17Gbps。该2U的众核DPI设备集成有两颗众核处理器,总体性能相当于6台x86服务器的处理能力。总之,本研究能为高性能与高灵活性网络数据包处理应用开发提供借鉴。