互联网流量的爆炸式增长、业务的多样性和业务的突发性，对传送网带来了前所未有的挑战。 光网络技术的迅速发展为互联网日益膨胀的信息流量提供了强大的网络支持。 与此同时，互联网业务也改变着IP业务层与光传输层的关系。网络的发展日趋扁平化，IPO(IPoverOpticalNetworks)成为发展的趋势。 IP数据直接承载于光网络，省去了通过ATM、SDH等的适配过程，数据的传送将更加高效。未来的光网络不再仅仅是更大带宽的波长通道，而是借助路由协议和信令机制，从静态的传输媒体演变成为智能化的网络结构，网络的带宽利用率和多业务的承载能力大大提升。 在MLN/MRN网络中，下层网络建立的用于流量疏导的通道构成了上层网络的虚拟网络拓扑。多层流量工程技术通过虚拟网络拓扑重配置的方式，实现MLN/MRN网络的流量疏导，因此，也被称为动态的流量疏导技术。 IPO网络融合了多种交换技术，如：包交换，波长交换，以及光纤交换等，是一种典型的MLN/MRN网络，可以通过采用基于GMPLS的控制平面，实现对网络中各种交换资源的统一配置和管理，以提高资源的利用率和实现网络的智能化。本文研究的重点基于GMPLS的光网络流量疏导机制，就是一种基于GMPLS的多层流量工程技术。研究以IPO网络为背景。 如今，人们已经在IP网络QoS方面做了大量的研究，提出了很多有效的解决方案。然而，在IPO网络中，在为光通道所承载的不同业务提供QoS保证方面，还有很多问题没有解决。IPO网络QoS主要包括两个方面：服务区分和传送质量。QoS-aware光网络流量疏导机制同时考虑了这两个方面，在实施流量疏导的同时，可以保证高优先级业务的QoS，具有较好的性能。 本文首先认真地研究了基于GMPLS的智能光网络、光网络的流量工程和多层流量工程技术，并采用基于辅助图的集成流量疏导算法解决了光网络中多层流量工程的问题； 然后，运用C/C++语言搭建了光网络流量工程的仿真实验平台，实现了集成流量疏导算法，并以实验仿真平台为基础，研究了自相似业务对光网络性能的影响； 接下来，深入地研究了QoS-aware光网络流量疏导机制，提出了基于第k条最短路径的约束路由算法； 最后，在仿真实验平台上设计实现了该机制，并进行了实验仿真。