蓬勃发展的网络多媒体应用和提供更多增值服务的业务需求使传统网络技术面临极大挑战。就目前而言,传统的路由算法只考虑单个目标的性能优化,辅之以多个约束条件。即使是现有的多目标最优化路由算法,其求解方法通常也是将多个目标减少为一个,然后用数学规划工具求解问题,这样得到解缺少稳定性和可靠性,往往并不是我们实际所需要的结果。本文在总结、分析前人研究的基础上,围绕网络路由问题,对多目标最优化单播和多播路由、区分服务模型、遗传算法、多播可扩展性等多个方面进行研究,提出了一些新方法和新思路。首先,本文针对如何为不同等级的数据提供不同质量的传输服务,如何提高网络资源利用率,优化网络配置等问题,在分析和对比常见的两种QoS服务模型:综合服务模型和区分服务模型的基础上,提出了基于区分服务模型的多目标最优化单播路由算法。有效地提高了网络资源利用率,平衡了网络负载,减少了网络拥塞。第二,针对现有多播可扩展性方法的不足(现有的方法大都在已有多播路由的基础上进行改进,效率较低),将多播可扩展性作为一个最优化目标引入到多播路由算法的设计中,有效地提高了多种多播可扩展性方法的效率,是多播可扩展性研究的一个新思路。第三,研究了如何利用遗传算法来求解多目标最优化单播QoS路由,仿真实验验证了算法能够快速有效地找到路径,并能为不同等级的数据提供不同质量的传输服务,有效地提高了网络资源利用率,平衡了网络负载,减少了网络拥塞。第四,研究了如何利用遗传算法来求解多目标最优化多播路由,并将其应用于求解多播可扩展路由的生成,取得了较好的效果。