本发明旨在提供一种基于多级聚集的异常流量控制系统，包括以下子系统：异常流量识别子系统，用于针对不同场合进行数据抽样并进行地址聚集；异常流量分类规则自动生成子系统，用于聚集模式的设计、二次模式聚集、包分类和数据管理；异常流量匹配和拒绝方法实施子系统，用于根据二次模式聚集的结果对各个聚集的速率限制设置不同的优先级别，并且使用公平合理且快速有效的方法对异常聚集流进行限制。本发明还提供一种基于多级聚集的异常流量控制方法。本发明对数据进行一次地址聚集和二次模式聚集分析，有效地减少了网络在传送攻击流量上的带宽浪费，提高了路由器的使用效率和网络带宽的利用率。