随着网络技术的不断发展和网络新应用的不断涌现,人们对网络的高效性、安全性和服务质量等方面提出了更高要求。目前,虽然IPv4协议仍是互联网的主要协议,但其在实际应用过程中暴露出越来越多的缺点,主要表现在地址空间不足、可移动性不好、服务质量差和安全性低等方面。而IPv6协议作为下一代互联网的核心协议能很好解决上述问题,因此其研究和实现成为了网络研究人员关注的重点。本文对IPv6协议和网路处理的相关技术进行了深入研究与探讨,并在此基础上设计和实现了基于网路处理器的IPv6协议栈。其中,为实现IPv6分组的高速转发,本文采用了高效转发微码、多粒度线程并行和协处理器加速等关键技术。同时,为提高协议栈的安全性,本文提出了邻居发现攻击的解决方案,并实现了协议栈的虚拟路由转发。此外,PowerNP ASO(Advanced Software Offering)组件技术的运用,使软硬件之间具有很好的协同控制能力。本文设计了基于网络处理器的IPv6协议栈,并详细描述了其主要的功能模块。同时,对IPv6基本模块、邻居发现模块、路由协议模块、网络处理器表项的组织和管理等协议栈的主要模块进行了实现。最后,本文对协议栈进行了整体性能测试。主要包括ANVL软件对协议一致性的测试、与cisco路由器互连互通的测试以及AX/4000对系统转发性能的测试。测试结果表明设计的IPv6协议栈已基本实现,并具有较高性能。论文所做工作和所得成果,对IPv6路由器的开发与实现具有较大的理论和实践意义,并对路由器体系结构的进一步研究和发展具有一定的推动作用和参考价值。