网络生存性指的是网络在经受各种故障后能够维持所要求的业务质量的能力，是下一代网络设计中需要特别关注的最为重要内容。本文围绕WDM网状网，针对生存性理论及其具体应用方法与性能评价进行研究，具体内容主要包括故障策略的性能评价、网络生存性能分析模型建立、快速高效的故障恢复机制设计、基于p-cycle的生存性网络设计等几个关键研究问题。概括起来，本文的主要工作和结论有:　　1.系统地对比分析了各种生存性策略和方法的优缺点。　　2.提出了故障保护体和保护环域的概念，指出了保护体与保护域、保护环域与保护环及p-cycle的区别，讨论了保护环域求取的基本原则，进行了数值验证。结论表明，针对100％保护，基于保护环域时只需基于p-cycle所需资源的79.2％。　　3.针对多光纤故障，提出了故障光纤组概念，给出了基于专用保护、共享路径保护和共享链路保护的ILP数学描述，进行了数值分析。分析表明，基于故障光纤组，与基于单链路故障想定相比，它要求更多的网络资源。　　4.对故障恢复策略的性能分析模型及综合效能评价模型进行了研究，主要内容和结论是:　　(1)提出了一种基于m∶n策略具有QoS约束的故障恢复机制;　　(2)定义了两种表征网络生存性能的评价参量即平均故障恢复概率和平均故障恢复时间的概念，建立了分析不同策略生存性能的通用模型。数值分析表明，m∶n策略具有最高的平均故障恢复概率，但其平均恢复速度慢。　　(3)建立了评估不同恢复策略和故障恢复机制的综合效能分析模型，进行了数值分析。分析表明，当m和n足够大，在一定的网络阻塞概率下，m∶n策略能取得最优综合效能。　　5.针对动态接入网络的生存性能分析模型进行研究，主要研究内容和成果是:　　(1)分析了连接持续时长对网络恢复概率的影响，提出并定义了三种可能的恢复状态，即无意义恢复、无效恢复及有效恢复;　　(2)提出并定义了动态网络生存性能的度量参量即平均故障条件恢复概率和平均故障条件恢复时间的概念;　　(3)基于路径预先建立、资源不予预留的DIR机制，建立了平均故障条件恢复概率和平均故障条件恢复时间的分析模型;　　(4)针对具体网络，利用ns-2仿真软件对分析模型的有效性进行了验证。　　6.提出了一种基于SIR的快速故障恢复机制——FSIR，解决了m∶n策略恢复速度慢的问题，取得了近似1∶1和n∶1的故障恢复速度，使m∶n策略的综合恢复效能得到了进一步提高。　　7.针对动态接入时平均故障条件恢复概率低的问题，提出了一种兼顾SIR和DIR、可以中间节点初始化资源预留的故障恢复机制HMIAR，定义了一次预留和二次预留概念;推导了网络平均故障条件恢复概率分析模型的数学表达式，进行了仿真实验。理论和实验结果表明，HMIAR至少可以取得与基于SIR和基于DIR的恢复机制相同的性能。　　8.针对保护圈的应用方法进行研究。主要研究内容和研究成果为:　　(1)针对网状网最优逻辑保护圈集的优化设计问题进行研究。基于共享链路保护圈，以最小化最大链路资源超额订购值为准则，提出了一种基于保护圈的共享链路保护MILP方法和一种基于步进迭代求解保护圈集的启发式算法，以确定网络100％故障保护的次优保护圈集。实验证明，上述算法取得了与理论最优结果相当的性能，并且算法收敛速度快。　　(2)针对基于共享通路保护圈的生存性网络设计进行研究。提出了基于共享路径保护圈映射的四条基本原则;给出了基于共享路径保护圈的逻辑拓扑设计模型的ILP数学描述;提出了一种既兼顾逻辑拓扑和物理拓扑的资源利用又考虑物理拓扑及其资源限制的共享路径保护圈集的联合拓扑映射算法，进行了数值仿真实验。结论表明，与共享路径保护相比，基于共享通路保护圈的资源需求量大，资源利用率低，但是后者能够以较低的资源利用率的下降，得到较好的故障恢复速度。