随着Internet的快速发展,人们对Internet提供的服务有了更高的要求,越来越多的新业务要求IP网络不仅能提供信息传输的可靠性,而且要能对信息传输的过程具有可预见性,用户要求他们使用的网络在任何情况下都能提供相对稳定的优良性能服务.这就迫使ISP改善网络基础设施,如使用更先进的交换机实现业务处理,采用高带宽的光纤介质满足高速数据传输的需要.传统的IP网络路由体系,以及相关协议,只能提供数据传输的可达性服务,不具有全局资源利用的调节能力.在很大程度上会导致网络中传输的数据流可能汇集到同一链路或同一个路由器的端口上去.从而引起网络局部严重拥塞和网络利用率大大下降.流量工程是对运营网络的业务流量进行控制的过程,它包括对业务流量的测量、建模、描述以及为达到特定的性能指标所使用的各种技术,其目标是使资源利用和网络性能达到最优化,减少网络拥塞的发生,因此,为了能给用户提供可靠的保证服务质量(QoS)的服务,在IP网络中实现流量工程成为当前的研究热点.多协议标签交换(MPLS)技术的实现对流量工程具有战略上的意义,它能够提供与面向连接的网络类似的特点,又能保留底层的效率和数据网络的现有操作,所以被用来模拟面向连接的服务.其灵活性表现在:MPLS集成了第二层的标签交换与网络层的路由技术,实现了"一次路由,多次交换"的技术,减少了路由查找的开销.标记交换路径(LSP)的建立由网络边缘的标记交换路由器负责,保持传统因特网"核心简单,边缘复杂"的设计原则,在一个混合了多种底层传输网络技术的网络体系中,用LSP传递面向连接的服务,用正常的数据报机制传递数据报服务.因而当前普遍认为,MPLS是一种实现流量工程的有效技术.该文对IP网络中的流量工程机制及相关的算法进行了讨论与研究.首先,介绍流量工程的相关知识、MPLS的概念和技术特点,阐述了基于MPLS实现流量工程的优越性和实用性;在此基础上,描述基于MPLS的流量工程技术,并着重分析和研究基于MPLS的流量工程的各个功能部件,详细介绍CR-LDP信令协议在流量工程中的应用;在对网络中常见的路由算法和流量工程中约束路由进行研究的基础上,形式化描述流量工程,并提出一种流量工程中的约束路由算法;最后,并对该算法进行分析和理论验证,结果表明,该算法是具有良好的应用和实现意义.