近些年来,互联网与通信技术得到了飞速的发展,然而与此相伴随产生的是网络中数据流量也在快速增长,这就使得以传统的数据捕获技术为基础的各种网络设施及应用遭受到了严峻的挑战,有的甚至因为不能正常使用而直接遭到了淘汰。因此可见,对于性能更好、效率更高的数据包捕获机制进行研究的重要性就不言而喻了。本文首先深入研究了各种传统的数据包捕获技术,并且详细的分析了各种数据捕获机制的原理,以及存在的缺陷与不足。研究发现,在传统的数据包捕获系统中,数据需要在内存中经历两次拷贝,而正是这两次数据拷贝花费了巨大的开销,严重影响了数据捕获系统的性能。其次,本文在上述研究的基础上,基于零拷贝技术的思想,设计出了一种基于RTL8169网卡的高性能数据包捕获机制,该机制的主要目的是使得数据报文到达网络接口卡以后,直接以DMA的方式存储到用户空间的应用程序可以访问的地址空间中去,从而减少甚至避免了数据像在传统的数据捕获机制中那样在内存中进行拷贝。通过此种方式,可以大幅度的节省CPU的开销,提高数据捕获的效率。另外,在深入的研究了实现该高性能数据捕获机制所需的各种关键技术的基础上本文对该捕获机制进行了具体的实现。最后,为了验证本文所设计的数据捕获机制的性能,以及与传统的Libpcap数据捕获机制的性能差距,在本文最后对该数据捕获机制进行了详细的性能测试与分析。测试结果表明,在千兆的发包流量下,当捕获的数据包为1518字节的大数据包时,该数据捕获平台的最高捕获率可以达到929Mbps,几近发挥了本机制所用网卡的最大性能,并远远超过了同平台下传统的Libpcap数据捕获机制；而且当捕获的数据为64字节的小数据包时,该数据捕获机制的捕获率同样得到了大幅度的提升,远远的好于传统的Libpcap捕获机制。