随着IP业务的急剧增长,传统的光网络难以适应现代网络业务和拓展新业务的需要,而自动交换光网络(ASON,Automatic Switching Optical Network)作为当今社会最有发展前景的智能光网络,能很好地满足这些需求,它除了可以为用户提供更快的服务响应速度、更加灵活的网络组网方式之外,还能够提供更加智能化的网络管理。GMPLS[1](General Multi-Protocol Label Switch,通用多协议标签交换)是实现ASON控制面的核心技术,它是MPLS(Multi-Protocol Label Switch,多协议标签交换)向光网络的扩展,是MPLS的一次升华和提高,专门应用于ASON控制平面的具体实现。GMPLS继承了MPLS几乎所有的特性和协议;它不仅支持分组交换能力节点,还支持非分组交换能力节点。GMPLS能够为用户动态地提供网络资源,能够提高网络资源的利用率以及实现网络的保护和恢复。本文根据MPLS的相关知识,在分析和研究GMPLS关键技术的基础上,对GMPLS流量工程和约束路由的实现作了如下的研究,首先,本文中把GMPLS流量工程的网络结构设计成两大部分:转发单元和控制单元。其中转发单元的功能就是标签转发路由器对具体数据作出的转发操作,把转发单元设计为一个独立的模块,专门实现携带标签的数据包和IP分组的转发功能;而控制单元是GMPLS流量工程结构中最为关键的部分,该模块包括信令和约束路由两部分,其中后者又分为信息发布模块和路径选择模块,它们同其他对等体协同工作,从而建立和维护控制信息。可以预见,随着GMPLS技术的大规模应用,未来的骨干网必将逐步发展成为更有效、更强大的全光网络。在这样的背景下,研究和探讨GMPLS的流量工程的实现显得至关重要。其次,GMPLS网络中基于约束的路由目的是在满足其各种服务质量要求的同时实现网络资源的优化使用、最大限度地提高网络资源的利用率。本文阐述了光网络中基于约束路由的最短路径优先算法CSPF的设计与实现,提出了裁剪算法的实现过程,同时给出了CSPF同OSPF模块和流量工程模块的交互关系;最后在综合考虑链路物理状态、代价和带宽等多种约束条件的情况下,在仿真平台GLASS上对该裁剪算法进行了模拟仿真。仿真结果显示此约束算法能使网络系统间更加迅速有效地交互网络中的链路和拓扑信息,能有效地减少重路由时间、提高通信效率、实现网络的保护和恢复功能。最后,在VTP的操作平台之上,文章对GMPLS的流量工程和约束路由机制进行了系统测试,结果显示本文提出的设计方案能有效地提高网络资源利用率,优化网络的流量分布,很好地满足用户的业务需求。