因特网的飞速发展,使得以太网的带宽在最近五年间,从100Mbps发展到1000Mbps,再到10Gbps。但是处理器的性能却没有紧跟其步伐,尤其是内存带宽和访问延迟的技术进步速度大大滞后于网络带宽的发展。这给众多面向网络安全的信息获取和监控处理系统在海量网络数据流的实时处理上带来严重挑战。本文通过分析海量网络流实时处理系统存在的问题,设计了一个基于智能网卡的TCP/IP协议处理体系结构——TCP加速体系结构(简称为TAA)。它利用智能网卡作为其网络数据报文捕获平台,并在其上完成部分TCP/IP协议卸载,以在尽量减少主机资源占用的前提下提高海量网络流实时处理系统的处理能力。为了充分挖掘系统潜能,本文对智能网卡PPC440的网络驱动进行了深入的研究,并进行了各种优化和系统的测试。测试表明优化效果显著,在主机CPU占用为零的前提下,报文捕获性能达到线速(148.8万帧/秒)。同时,本文对报文在智能网卡上的处理模式进行了研究,以实现在不影响报文捕获能力的前提下尽可能多地对报文进行处理,提高海量网络流实时处理系统的处理能力。本文设计和实现了两种报文处理结构,并对其进行了深入的分析比较和系统的测试。测试表明在接收中断中对报文进行处理这种结构最优,当对报文进行有限的处理时,智能网卡捕获性能可达到线速(148.8万帧/秒)。本文同时还验证了在PPC440上实现部分的协议卸载的可行性。