当前,基于MPLS网络的流量工程应用中主要包括两个关键问题,即负载均衡和失效恢复,前者有利于网络资源的充分利用,而后者则表明了网络的鲁棒性与稳定性.由上述两个关键问题而引出的另外两个本质问题就是多约束条件下路径优化问题和备用容量有效分配问题,该论文的研究重点就是针对上述两个问题给出有效的解决方案.首先,传统的QoS单径路由算法无法实现网络资源的优化使用,对于实现流量工程是无效的,基于此,该文提出了一种以优化网络资源利用率为目标、同时以带宽和时延为约束条件的多约束路由优化问题(MCOP)的启发式算法.第二,针对单径路由策略中"带宽碎片"无法被充分利用的问题,该文研究了多径路由策略,重点是连接建立时的选路和业务流分配问题.第三,备用容量是保证失效成功恢复的关键,传统的备用容量专用策略会带来过多的网络资源冗余,不利于资源的有效使用,而备用容量共享策略又会造成失效成功恢复的瓶颈,因此综合考虑两者,文中首先提出了基于概率的备用容量共享策略,该策略以单路径恢复为基础,根据备用路径间的相关性来决定其备用容量复用与否,为此,文中引入了"共享因子",并依此推导出备用容量共享的判据.最后,由于在备用容量共享策略下容易造成多个失效恢复请求因争用有限备用容量而恢复失败的情况,因此文中研究了基于优先级的失效恢复策略.文中首先以排队论和概率论的方法理论分析并比较了分别在无优先级和有优先级情况下的失效恢复性能,然后以路径恢复模型为基础给出了一种优先级失效恢复策略,为了实现恢复请求的有序调度和保证高恢复优先级请求优先使用备用容量的权利,该策略联合使用了延迟激活和备用容量抢占两种方法.