蓬勃发展的网络多媒体应用和提供更多增值服务的业务需求使传统网络技术面临极大挑战。依据在约束路由和多协议封装两方面的巨大优势，多协议标签交换(MPLS)已经被越来越多的服务商接受为未来互联网络的基本技术。但是，即便是已经采用MPLS技术的骨干网络，要提供高质量的传输服务仍旧面临很多急需解决的问题，其中最具代表性的是流量工程问题，即：如何有效分布网络负载，以在确保端到端服务质量的前提下充分利用网络资源。 就目前而言，虽然已经有大量关于QoS路由和流量工程方法的研究工作，但是仍有很多尚待解决的问题，比较典型的包括：1)与传统的数据报转发方式相比，交换路由网络中实现端到端服务质量控制的最关键问题是什么? 2)以提高网络服务质量和资源利用率为目标，是否能够从网络负载的内在特性出发获取最优路由方法? 3)对多等级服务网络，缺乏一个以合理带宽共享机制为基础的高效、低阻塞路由方法。 针对以上问题，本文试图以交换路由网络为背景寻找与区分服务(DiffServ)模型相适应的高效、公平路由方法。在深入分析交换路由系统服务特性的基础上，依据网络负载在时间、空间和服务等级等三个度量坐标上的统计特性，本文提出了几种高效路由算法，并进一步使用理论分析和实验模拟方法对这些算法进行了深入研究。本文的主要工作包括： 1．使用理论分析和实验测试相结合的方法详细分析了交换路由对端到端传输质量的影响：研究表明，在链路轻载或预留带宽的情况下，交换路由系统对数据流的服务质量优于传统路由系统；只有综合应用策略路由、数据报分类调度和标签交换才能有效实现Internet环境下对端到端服务质量的控制； 2．提出一种以业务量内在特性为基础的前摄式多路路由算法：以对业务量的内在特性分析为基础，该方法在多路发送数据流的同时检测非最短路径上的长流，而后在保证服务质量的前提下将长流迁移到最短路径上传输；前摄式多路路由使用以路径质量评价为基础的业务流分布方法有效提高网络吞吐量，通过周期性的路径质量评价适应时变网络状况；模拟实验表明，该方法可以有效提高“尽力而为”方式下的网络服务质量和资源利用率； 浙江大学博士学位论文 3．提出一种多路区分路由算法：针对区分服务网络中存在的“类间效应”，以 RDM链路带宽分配模型为基础，通过为不同类负载计算不同的传输通路， 区分路由可以在确保资源分配公平性的基础上有效改善各类网络负载的分 布状况，提高区分服务网络的服务质量； 4．提出一种MPLSDffeery骨干网络模型：以MPP为基础传输技术，以 Dffeery为服务质量控制模型，该骨干网络模型综合利用区分路由和前摄式 多路路由方法实现对业务量的高质量传输和网络负载均衡；通过Intersery服 务类型、Dffeery服务类和MPDe标签中实验字段之间的相互映射，该骨干 网络模型实现对多类用户子网的有效互联；模拟结果显示，Dffeery／MPLS 骨干网络模型可有效实现端到端的服务质量控制和流量工程目标。