网络业务需求的上涨带动互联网的发展,光网络作为互联网的重要基础设施,呈现复杂化拓扑和大容量带宽的发展趋势。在自然和人为灾难频发的今天,光网络的生存性显得尤为重要。复杂的网络拓扑,导致网络多链路故障的概率增大;大容量的链路带宽,使得故障后给用户带来损失增加。而传统光网络的生存性技术(主动故障监测技术、预置圈保护结构和网络故障管理等)的设计初衷是针对光网络单链路故障,尽管已有研究将其扩展到了多链路故障场景中,但依然面临着故障定位精度低、资源保护效率低和网络修复方案复杂等缺陷。如何使用最少的资源消耗,减少多链路故障对网络的影响,是目前光网络领域重要的研究问题。以这些问题为出发点,本文主要研究弹性光网络中多链路故障生存性技术。针对故障定位、故障保护和故障修复等关键技术,进行理论分析,构建其数学模型,最终在仿真平台上进行性能验证。论文主要工作和创新技术总结如下:第一,针对全光网业务透明性的特点,结合传统监测器模型,设计可以动态开关的网络监测器模型,并据此设计出基于网络工作业务和监测业务状态信息进行多链路故障定位的融合定位方法。在该方法中,首先采集网络工作路径状态信息,找出疑似故障链路集合;然后在疑似故障链路集合上发送检测业务信息,精确定位故障位置。通过仿真实验将融合定位算法与传统的监测方案比较,其定位精度高10%左右,定位时间为原来的一半。第二,面对光网络拓扑维度高、带宽资源有限的特点,基于网络连通性原理和Menger定理,创新性的提出立体化保护概念。传统的预置圈是由圈上链路和跨接链路构成的平面保护;立体化保护在预置圈的基础上,由预置圈构成一个封闭的保护体,保护资源仅在体上链路进行分配,以此降低保护结构中节点的维度,降低网络保护冗余资源。根据立体化保护结构具体的形态,将其分为预置柱和预置球保护概念,同时提出其结构体构造、资源分配和路由计算方法。通过仿真,将立体化保护与预置圈保护进行对比,结果证明,立体化结构中提出的两种保护结构,具有更强的网络适应性,能够有效的减少网络中保护链路和资源的数目,在保护路径跳数和保护成功率方面有所提高。第三,面对数据中心服务和弹性光网络的特点,提出在数据中心网络的自适应保护技术。数据中心网络,提供以内容为产品的新型通信服务,使得网络向用户提供基于内容的服务,而不是特定目的节点;而弹性光网络,可以使数据频谱分配更加灵活。本文将数据中心服务中内容连通性和弹性光网络的带宽压缩结合起来,提出一种自适应保护机制。其在路径选择上,按内容选择目的节点;在资源分配时,按照业务等级和网络需求分配频谱资源。仿真结果表明,所提出的自适应方案与传统的内容连通性方案相比,可以有效的降低网络阻塞率,提高业务的可达性。第四,面对网络虚拟化的新特点,提出降低业务损失的多故障修复方案。网络虚拟化技术的出现,使得业务的形态由点到点业务变成了由虚拟链路和虚拟节点组成的虚拟拓扑,因而虚拟拓扑发生的指标也由单纯的网络源宿节点不连通变成了虚拟网络不连通和虚拟链路不连通两级损失。本论文中,根据网络修理工的数目和故障位置,建立虚拟网络损失模型,提出网络修复与重路由相结合的处理方案。仿真结果表明,所提出的方案可以为网络运营商提供修理的依据。