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高效的流分类策略是实现流量控制与管理的前提和保证。随着网络数据率的飞速提升和网络业务的日益多样化,流分类已经成为路由器性能提升的瓶颈之一。本文结合国家十五“863”计划重大专项课题“大规模接入汇聚路由器(ACR)系统性能和关键技术研究”,对复杂业务和用户环境下的流分类策略进行了深入研究,设计实现了一种并行异构的新型高效流分类机制,有效的解决了复杂环境下的高速多维流分类难题。测试结果表明;该流分类机制在EMD系统上运行良好,完全满足EMD系统流分类的功能需求和性能要求。具体而言,本文主要包括如下几个方面的工作;1)给出了流分类问题的数学形式化描述;在此基础上,对现有的流分类算法的性能和实现复杂度进行了系统的分析比较,并指出了现有算法的局限性。2)针对EMD流分类的高速多维特性提出一种并行异构的新型流分类机制,通过并行处理解决高速条件下线速处理瓶颈,通过各个子层异构的流分类器设计实现系统硬件资源应用的合理化和针对不同范围匹配特性的性能优化。该机制不仅能满足EMD流分类的功能和性能需求,而且具有良好的可扩展性,可用于指导高速网络的流分类设计。3)针对EMD中用户认证流分类提出了基于Bloom Filter的用户认证流分类策略,该策略无需占用TCAM硬件资源,通过少量的FPGA资源即可完成10Gbps的线速用户认证流分类,十分易于实现。仿真实验表明,基于Bloom Filter的用户认证流分类策略完全能够满足系统性能需求。4)针对EMD系统中部分表项结构复杂、速率要求较高的流分类需求,提出了基于流水线处理的高速TCAM流分类策略。该策略可以获得比普通TCAM流分类策略更高的吞吐率,在FPGA资源和TCAM带宽利用率之间取得了更好的平衡。分析表明,基于流水线的TCAM流分类策略能有效地满足系统对复杂流分类操作的性能需求。5)基于Xilinx Virtex4 LX160(FPGA)、IDT71T75602(SRAM)、IDT75K72100(TCAM)器件,在EMD中实现了并行异构的流分类机制。性能测试的结果表明,本文提出的并行异构流分类机制能完全满足EMD对流分类性能的需求。