近年来随着网络技术的不断发展,Internet上的业务种类在不断增加,业务对服务质量(QoS)保证的需求也越来越高。传统的IP网络在业务对网络带宽、传输速率方面的需求显得力不从心,MPLS的产生解决了这一问题。MPLS机制能够将业务流量快速转发,MPLS流量工程能够充分利用网络资源,优化网络性能,在减少网络拥塞的同时能够提供QoS保证。作为MPLS体系的一个重要组成部分,MPLS故障恢复技术成为近年来的研究重点。本文在深入研究MPLS体系结构与MPLS流量工程原理之后,重点研究了MPLS故障恢复技术的原理与策略,并在此基础上提出两种MPLS故障恢复的方案与算法。保护交换方案是MPLS故障恢复技术中的一类重要方案,能够提供可靠的端到端路径保护。本文详细研究了保护交换方案中的两种经典方案—Haskin方案与FRR方案,并在此基础上提出一种改进的保护交换方案NHF方案。NHF方案将全局修复与局部修复整合在一个网络中,能够降低全局修复带来的高时延,减少局部修复建立的的大量冗余路径。在此基础上本文在NS2上进行了仿真实验,实验对NHF方案进行仿真并与Haskin方案与FRR方案进行了对比。实验结果说明,NHF方案能有效降低网络的端到端时延,减少数据分组的失序现象,并能有效提高网络吞吐量。重路由方案是另一类重要的MPLS故障恢复方案。重路由能够提供快速的反应时间与灵活的故障恢复方案,但是对选择路径的路由选择算法有很高的要求。本文在深入研究了模拟退火算法与禁忌搜索算法等智能搜索算法后,提出一种基于智能搜索算法的重路由算法NRRA。NRRA使用改进的模拟退火策略并引入禁忌表,能够选取网络中性能最优的路径并且在故障发生时能够重新选取最优路径。本文在VC6.0中实现了算法并统计了算法的性能与故障恢复时间。实验结果表明NRRA算法能很快收敛,故障恢复时间较短。