多协议标签交换(MPLS)是IP骨干网中前景良好的关键技术之一。在MPLS网络中，数据包通过定长的标签作为索引进行转发，较之于传统的IP路由，它对业务流量有着更灵活的控制与管理。作为骨干网交换技术，MPLS需要对故障进行更快速的响应，否则可能导致业务QoS下降。IETF将MPLS的故障恢复模型划分为两大类，重路由和保护切换(快速重路由)。二者的差异在于前者是通过在线建立新路由以传输流量，而后者刚需要预先建立保护路径以切换流量。本文将针对这两种模型分别进行了研究，主要工作如下：其一，在区分服务网络环境中，描述了一种基于集中化模型的多故障的重路由算法。采用以优先级属性划分LSP的策略，将带宽作为主要需求参数，满足了不同LSP的QoS要求，其实现是基于MPLS流量工程的约束路由的最优化方程。故障后，高优先级LSP优先占有网络资源，在网络资源不足时，高优先级LSP通过对低级别流量实施抢占获得新路由，确保了重要业务流的QoS。模拟示例分析验证了算法的可行性和优越性。其二，在备份路径预建立的前提下，提出了一种MPLS的故障恢复方案——EB。该方案在现有的Bridge模型基础上引入了修改后的Backpressure信令以解决分组失序。此外，结合了现有了经典方案(Haskin，Makam)，进行了理论性能评估及仿真实验分析。总体表明，EB良好继承了Bridge方案原有的优势，并且解决了分组失序问题。综合评估，EB较之现有的几种方案有着更优恢复性能。其三，提出了一种基于QoS保护的MPLS的故障恢复方案P(Proposal)。该方案结合了段保护和路径保护的思想，在段保护域中引入了现有的Haskin和Makam的混合思想，实施局部回传以减小Haskin和Makam的恢复时间。与此同时，也减小了Local Reverse方案的平均时延。此外，文中扩展了现有的故障恢复的QoSP评估模型，并对建议方案进行了评估分析。实验证明，针对区分服务的四种流量类别，P方案均有着具有较优的QoSP性能。