市场的巨大驱动力使Intemet面临着新的机遇与挑战.提供满意的应用服务质量,已经成为Intemet当前和未来持续性发展的重要方向.流量工程是一种网络优化和控制技术,其目标是实现网络性能的优化以及网络资源的合理利用.因而流量工程的实施对于Intemet QoS保证有着不可或缺和不可替代的意义.该文的研究课题正是基于这一背景提出的,研究的核心是满足QoS和流量工程目标的网络路由优化控制的研究,同时探索了遗传算法,混沌优化以及局部搜索等优化方法,在网络流量工程方面的应用.主要研究工作包括:满足流量工程目标的MPLS显式路由优化;多QoS约束下的负载均衡;流量工程动态路由算法;区分业务环境下的流量工程;以及基于传统路由协议实施流量工程.总结起来,该文的主要工作包括如下几个方面:1.对基于MPLS技术实现流量工程进行了分析探讨.提出一种群双搜索优化算法,实现以拥塞最小化为目标的显式路由全局优化;阐述了算法思想和特点,利用计算机仿真对算法性能进行分析,并与其它优化算法进行了比较.仿真结果证明本文算法是一种行之有效的优化算法.2.深入研究了多约束下的流量工程问题.建立了多QoS约束下的网络流量分布优化数学模型,提出一种两阶段求解方法,将原问题分解为两个子问题:计算满足多QoS约束的备选路由集合;基于备选路由集合,进行路由全局优化,均衡网络负载.针对第一个问题,提出三种启发式算法,详细阐述了算法理论基础,对算法性能进行了分析,并与相关的研究工作进行了比较;针对第二个问题,提出一种基于启发式自适应遗传算法的优化算法,仿真结果证明该算法显著改善了传统SPF路由算法易于导致的网络流量分布不均衡的状况.3.通过详细分析当前基于动态路由方式实施MPLS流量工程的研究工作,提出一种基于最小干扰思想的改进动态路由算法,以提高网络吞吐量作为流量工程目标.算法综合考虑了网络拓扑和流量分布状况,提出分等级的链路关键度定义.在同样的仿真条件下,通过对几个典型的性能指标进行仿真的结果显示,该文算法优于其它几种典型的路由算法.4.对区分业务环境下的流量工程进行了有益的探讨,指出目前区分业务流量工程研究中的不足之处;分析了区分业务环境下流量工程的主要目标,并转化为路径代价的定义;在分析不同业务类型特点的基础上,提出一种新的集成的区分业务动态路由策略,具有如下主要特点:反映了不同QoS业务类型之间的差别;综合考虑了流量工程与QoS要求;通过路径代价的定义,将QoS类型业务的路由与BE类型业务的路由联系起来.5.提出一种基于传统路由协议实施流量工程的多目标路由优化模型,综合考虑了拥塞代价和时延代价,并提出一种基于混沌群搜索的优化算法.仿真结果显示经过优化之后,网络业务流的分布得到了良好的平衡,因而提高了网络的服务能力.