随着互联网在人们的生活、工作和学习过程中所占的比重逐年增加，以及服务种类的多样化，传统的网络体系架构已经不能适应当前用户和业务的需求，以网络虚拟化技术为基础，虚拟网络架构成为了下一代网络架构的雏形。新的网络架构提高了网络的承载能力，但是于此同时，网络规模的扩大对网络的可靠性造成了越来越大的挑战。在自然原因、人为原因、软件故障和硬件故障等多重威胁下，保证物理网络上承载的业务不受到物理链路故障和物理节点故障的影响是一个值得研究的问题。本文首先研究了现有的网络虚拟化技术和虚拟化网络工程，在此基础之上提出了虚拟网络的构建技术。将网络资源约束的现实问题转化为数学模型，进而转化成一个最优化的问题，并且采用了蚁群算法进行求解，提高了资源的使用效率。在此模型的基础之上，本文重点对虚拟网络架构的可靠性问题进行了重点的研究，分别针对网络中最容易发生的链路故障和节点故障进行了分析，并且提出了区分用户优先级的修复算法。当链路故障发生时，对高级用户采用备份链路算法，将故障链路上的业务转移到备份链路，保证业务的不中断运行；对低级用户采用链路重映射算法，在网络中寻找满足约束条件的物理链路，提高了资源的利用率。当物理节点发生故障时，情况相对更加复杂，对高级用户采用节点备份算法修复，对低级用户采用了区分节点类型的虚拟网络修复算法。在每个算法的最后，本文都基于VS2008进行了网络性能仿真，从虚拟网络成功运行率、虚拟网络修复率、链路资源利用率、节点资源利用率等方面验证了所提算法的优越性。