现阶段搭载多核处理器的网络服务器平台越来越普及。而操作系统是在单核处理器时代开发,无法充分发挥多核处理器的强大处理能力,所以对串行协议栈进行并行优化具有重要意义。本文首先介绍了TCP/IP协议栈和并行编程理论,研究了并行算法设计的步骤,以及从任务、数据这两个并行级别优化协议栈的方法。对比分析了几种并行编程模型的特点,简单介绍了OpenMP模型。其次针对目前FreeBSD开发资料匮乏的现状,从实际使用的角度对FreeBSD进行了剖析。本文通过对系统的实际修改与调试,对一部分内核和编译器开发文档的研究,总结了在FreeBSD下进行协议栈开发和优化需要注意的问题,解决了开发系统内核可能碰到的一些障碍,为进一步的优化铺平了道路。最后对协议栈性能进行了一系列的对比测试。协议栈的开发与优化,一直以来都是由专门的开发小组或公司来完成,使用的是底层原语操作,十分复杂与繁琐。而OpenMP作为一种编译指导语言,屏蔽了底层的实现细节。如果能够用高级并行编程语言实现协议栈的并行优化,会大大推进协议栈的发展,降低开发门槛。本文就从这一新颖的角度出发,对FreeBSD上的TCP/IP协议栈进行分析与并行优化。