互联网存在着严重的“僵化”问题,新的协议和服务较难部署到现有的网络架构上,使其发展遇到瓶颈。近年来,网络虚拟化技术应运而生,它允许一个底层物理网络同时承载多个异构的虚拟网络,每个虚拟网络可以运行自己的协议和服务,很好的缓解了“僵化”问题。虚拟网映射问题是网络虚拟化研究的关键内容之一,其主要完成为带有不同节点和链路资源约束条件和拓扑结构需求的虚拟网络请求分配相应底层网络资源的任务。由于黑客攻击或硬、软件错误,底层网络的部分节点和链路可能会失效。而一个节点或链路失效可能会引起多个虚拟网络服务不可用,直接造成服务提供商的经济损失。因此如何提高虚拟网服务的可靠性是当前研究亟待解决的主要问题之一。本文针对轻量级可靠映射问题,链路保护效率低的问题以及区分服务保护质量(Quality of Protection,QoP)的映射问题进行深入研究,提出了相应的可靠虚拟网络映射算法。本文的创新性成果如下：1)提出了一种面向底层单节点失效的轻量级可靠虚拟网络映射方法。该方法的目标是不预留保护资源,当底层单节点失效时,虚拟网络拓扑保持最大化连通,使损失降到最小。本文首先对该问题进行数学建模,然后分别针对离线映射需求和在线映射需求设计了相应的虚拟网络映射算法。实验表明,所提出的算法可以满足虚拟网轻量级可靠保护需求。2)提出了一种基于节点可靠性感知和最优共享路径保护的虚拟网络映射方法。该方法的目标是最小化底层网络保护资源。本文通过设计最优共享路径保护策略,提出了一种新的可靠虚拟网络映射算法,实验表明该算法大大降低了底层网络带宽开销。此外,本文基于失效统计和负载状态提出了一种面向底层节点可靠性感知的虚拟网络节点映射算法。实验表明,该算法在不分配底层保护资源的情况下提高了虚拟网络节点的抗毁性。3)提出了一种区分服务QoP的虚拟网络映射方法。该方法的目标是满足用户多样化的虚拟网服务保护需求。本文首先建立了该问题的数学模型,然后提出一种新的启发式算法对其进行求解。实验表明,该算法不仅能满足不同虚拟网可靠性保护需求,而且相比现有算法降低了底层网络资源映射开销。