近年来,Internet正由点对点尽最大努力的通信服务向支持多种业务的网络转变。流量工程是Internet网络提供者寻求优化网络效能和流量传输的重要机制。典型的流量工程目标包括负载均衡,最小化网络延迟等。传统的流量工程在一个网络拓扑中对不同的业务存在性能折中,无法满足其承载的所有业务的优化目标要求。而多拓扑路由技术允许路由器保存多个网络拓扑,可以在不同拓扑中针对不同业务进行路由权重优化。这使流量工程在QoS区分服务领域有了更广阔的应用。本文的主要研究方法是利用启发式算法进行网络链路权重优化,并研究它们在多拓扑QoS区分服务方面的应用。多拓扑路由能够避免等待网络重收敛,以往的多拓扑路由方面的研究大多集中在网络失效快速恢复。本文则利用多拓扑来对不同优先级业务进行权重优化,使各种业务在不同的拓扑中路由时,能够满足它们的性能要求。第一章首先介绍了流量工程的研究背景。第二章以网络负载均衡并提高网络吞吐量为目标,分析了典型的启发式算法优化链路权重。第三章对利用多拓扑实现QoS区分服务进行了研究。提出了一种新算法考虑每个高优先级业务的延迟要求,引入了一种松弛机制,实验结果证明该算法能够为每个高优先级需求的服务层协定(SLA)提供保证,有效降低全网总时延或提高网络吞吐量。第四章针对失效时难以保证QoS的问题,提出合理优化多拓扑的方法。实验结果证明该方法不仅可以增强通信的可靠性,也可以改善失效时业务的QoS。第五章针对在基于IP路由的多拓扑QoS区分服务方案无法保证所有业务的QoS的问题,提出了采用MPLS方式来支持部分业务。实验结果证明,使用恰当的CSPF算法重分配流量可以达到提高SLA达标业务数的目的。第六章总结全文与展望未来。