随着计算机网络的飞速发展、网络用户数量的急剧增长,网络应用业务也不断拓展和更新,使得网络呈现服务多样性的发展趋势,多种不同业务竞争有限的网络带宽必然会导致某些关键业务无法得到足够的网络资源、服务质量下降。为提高网络服务质量,对网络管理的核心技术——流控技术的进一步深入研究势在必行。本文针对复杂网络环境下网络服务质量的需求问题,基于多核网络流处理器对流控技术进行了深入研究。首先本文介绍了QoS (Quality of Service)体系结构,在区分服务模型的基础上分析了网络流量控制机制,并对网络处理器的相关知识进行了研究介绍,选择Cavium OCTEON CN68XX网络处理器作为本文的研究平台。其次本文重点研究了网包分类技术。首先介绍了现有典型网包分类算法的基本原理,并对其进行比较,分析了各自的特点及不足,提出了一种基于回溯策略的改进网包分类算法BTHS(Back Track HyperSplit),该算法使用回溯反馈的方式对决策树结构进行优化,降低决策树深度,提高算法的时间性能,并通过实验验证了算法的有效性。再次本文对队列管理与调度技术进行了深入研究。首先介绍了传统的队列管理与调度算法,然后对OCTEON网络处理器的特性进行了深入研究,基于OCTEON网络处理器,对传统的队列管理与调度算法进行了改进,并给出了改进后的算法基于OCTEON网络处理器的实现。最后本文设计并实现了基于OCTEON网络处理器的流控系统,利用OCTEON网络处理器的硬件特性对流控系统进行加速,包括采取多核并行处理、数据平面与控制平面混合运行、改进的流水线架构模式、基于工作组的队列调度机制等技术。本文对流控系统中控制平面和数据平面的关键模块的设计与实现进行了详细阐述,并搭建网络实验环境,对流控系统的有效性进行了验证。