网络虚拟化技术基于对底层网络资源的抽象、封装与隔离的核心思想，将网络服务提供与基础设施提供两大功能相分离，并根据用户的业务需求，以构建虚拟网的方式为用户提供网络服务，是解决目前互联网僵化问题的关键技术。虚拟网的构建与运营是实现网络虚拟化的重要过程，其本质是网络资源的分配与管理问题，即如何高效地利用底层网络资源以使得尽可能多的异质虚拟网可以共存，如何有效地应对底层网络故障以使得已经建立的虚拟网可以正常运行，是目前网络虚拟化方面的热点研究问题。　　近年来，网络虚拟化作为解决互联网“僵化”问题的主要技术得到了广泛的研究。其中虚拟网的构建算法和网络故障处理技术都有了长足的进步，但仍存在如下问题:跨域虚拟网的构建，用于解决虚拟网构建请求规模较大时，单个自治域内无法进行构建的问题;面向特定业务的组播树构建，用于解决终端用户需求多样且动态变化的问题;高效的虚拟网恢复算法，用于解决底层网络出现故障时，虚拟网如何进行高效恢复的问题。本文针对上述问题展开研究，主要工作如下:　　(1)研究了跨域虚拟网构建问题，本文借鉴一般虚拟网的构建方法，将底层网络和虚拟网抽象成两层视图，以底层网络负载均衡为目标，设计了一套虚拟网构建请求的划分、合并与分配策略，并提出了域内虚拟网构建算法与域间虚拟链路构建算法。仿真实验表明，本文提出的跨域虚拟网构建算法在维护底层网络负载均衡方面效果显著，并提高了运行效率;　　(2)研究了终端用户需求多样且动态变化的组播虚拟网构建问题，提出了一种基于路径汇聚的组播虚拟网构建方法，可以自动定位出为用户提供服务的中间节点和源节点，并能够根据用户需求的动态变化及时更新已经建立的组播树。仿真实验数据验证了该方法的时间性能和低构建代价;　　(3)研究了虚拟网的愈合机理，本文将虚拟网的恢复问题等价转化为多商品流问题，并提出了一种基于多商品流的虚拟网恢复方法，该方法只需部分调整原有虚拟网与底层网络的映射关系，通过解一次多商品流问题恢复多个失效虚拟网。仿真结果表明，该算法可充分利用底层网络中的剩余资源提高虚拟网的恢复效率;　　(4)研究了虚拟网的分布式恢复问题，提出了一种并行自适应的虚拟网恢复方法。该方法为每个虚拟网建立独立的虚拟机，虚拟机之间可以通过转发恢复请求和合并底层网络资源的策略来进行虚拟网的恢复。仿真实验表明，该方法相比较传统的集中式虚拟网恢复方法，能够更有效地提高虚拟网的恢复效率。　　本文的研究依托国家973重大专项“可重构信息通信基础网络体系研究”课题“业务自适应承载认知机理”，以及国家863重大项目“新一代高可信网络”课题“可重构路由器构件组研制”，研究成果为可重构路由器构建组和可重构柔性网络试验床的研发提供理论依据与技术支持。本文也为虚拟网构建和虚拟网恢复方面的研究提供了新的方法与思路，对这两方面的深入研究带来了一定的参考价值。