大规模接入汇聚路由器ACR作为底层用户接入网与骨干网之间的桥梁,是一种不同于其它路由器的特殊网络设备。由于它兼顾骨干网核心路由器和底层用户交换机的双重功能,致使在发生故障时无法由其他路由器屏蔽其故障,所以保证其自身的可靠工作至关重要。本文结合国家863计划专项重大课题“大规模接入汇聚路由器(ACR)系统性能和关键技术研究”,针对ACR中央控制单元的单机架组网方式和多机架互联组网方式分别提出了对应的可靠工作机制。在此基础上选择对路由器性能影响最大的OSPF协议,提出了一种针对OSPF平滑重启协议应用局限性的改进方案,从而进一步完善了两种组网模式下的可靠工作机制。其中基于单机架组网模式的主备倒换工作机制和OSPF平滑重启的改进方案已经予以实现,测试结果表明;该机制可以有效的保证发生故障时ACR的可靠工作,满足ACR中央控制单元可靠工作机制的需求。本文的主要工作如下;在单机架组网模式下,提出了一种基于NSR主备倒换的可靠工作机制。文章首先对主备倒换机制中的三个关键环节;故障探测,故障恢复以及状态信息备份进行了深入研究,利用马尔可夫模型对故障恢复机制与可靠性关系进行分析,这为ACR单机架可靠工作机制的设计提供了理论依据。在多机架互联组网模式下,提出基于VRRP思想的协同工作机制。针对ACR存在大量直连路由的问题,提出了一种结合哈希函数的分布路由同步算法;并针对多控制单元可无冲突对接口设备进行管理问题,设计了保证接口管理视图一致性的方法。针对路由协议平滑重启机制无法独立完成的缺点,提出OSPF Graceful Restart协议的改进方法。使得本来需要邻接节点协助重启的工作模式,简化为由主备两个控制单元配合完成重启。对基于NSR主备倒换机制和改进的OSPF Graceful Restart协议在单机架模式下予以实现。通过对功能的划分,给出具体的模块化实现过程。通过测试表明,该机制可满足ACR中央控制单元可靠工作的要求。