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近些年,大数据和云计算等业务促进了数据中心的发展。数据中心间海量的数据交换、业务带宽的高灵活性,加剧了网络性能优化的压力。针对以上问题,虚拟化技术为承载粒度可变的灵活光网络资源配置提供了优化方法,融合数据中心的频谱灵活光网络的虚拟化必将是网络发展的趋势。为了提高映射部署到光网络上业务的安全可靠性,虚拟光网络的生存性问题亟待研究。本文围绕光网络发展所面临的资源瓶颈和生存性挑战,从灵活动态、高效率、可扩展的频谱灵活光网络的演进趋势出发,探究频谱灵活光网络生存性理论与虚拟化实现机理,深入研究基于光网络生存性的虚拟网络映射算法,重点解决虚拟光网络的安全可靠映射等科学问题,在实现光网络资源与保护效率的双优化目标中形成机制创新与关键技术突破。本文主要工作和创新成果如下:第一,从生存性理论出发,构建频谱灵活光网络资源虚拟化映射模型。从链路资源保护、节点资源保护引出节点共享保护与链路动态恢复相协同的映射方案,围绕数据中心器件节点故障问题,使用更少的资源为更多的虚拟网业务提供高质量的服务。第二,结合频谱灵活光网络的特性和光网络生存性要求,围绕链路故障场景,提出基于最大共享能力的差分保护映射算法(DMSCP)。DMSCP采用差异化链路权值的路由计算方法以及差分共享约束能力的频谱分配方法,减少备用资源对故障恢复的约束。率先提出将模糊优化度作为能够准确衡量虚拟光网络映射可靠度的评价指标,并对共享映射的决定性成本做了近似运算,以此确定最优共享能力,结果表明,DMSCP算法的权衡优化效果比其他传统算法约高出19.1%。第三,针对虚拟业务动态分配导致的可靠映射问题,构建安全性理论模型,深入探究频谱间隙的最大共享能力、服务安全性要求以及恢复保证带宽三者的关系,提出可区分共享能力的安全性保证映射算法(SASP)。SASP最大限度地利用频谱资源承载动态粒度可变的业务,采用共享能力依服务安全性的动态可调机制,保障了数据业务的可靠传输。与其它算法相比,阻塞率降低4.5%,保护效率提升8.7%。