随着光网络规模的不断扩大和容量的不断提升,网络的生存性问题变得更加频繁和复杂。面对网络中越发常见的多故障问题,传统的线保护、面保护方式已无法满足需求,对保护结构和保护机制的研究逐渐向体保护方向发展。立体化的保护机制以图论中的连通度理论和网络冗余度理论为基础,提出构建立体的体保护结构,实现保护资源的高度共享,可以用较少的资源冗余度实现对并发多故障的更有效保护,很大程度上解决了光网络多故障场景下保护恢复率和资源冗余度间的矛盾,提高了多故障场景下弹性光网络的生存性。本论文针对弹性光网络中愈发常见的多故障场景下的生存性需求,在国家973计划课题“P-bit光网络关键技术研究”的子课题“多故障下大容量光网络生存性”的支撑下,主要对弹性光网络中基于立体化的多故障保护机制进行了深入的研究。主要的研究工作和成果包括以下几个方面:(1)多故障保护理论及保护技术研究。分析总结了网络多故障的形成原因以及多故障的不同场景,研究了常见的传统保护技术,包括线保护和面保护,分析了其在抵御多故障问题时的不足,阐述了保护恢复技术由面保护转向立体化保护的演进方向。(2)立体化保护结构和保护机制研究。深入分析和研究了基于立体化的多故障保护机制,提出了立体化的p-Cube保护结构及其相应保护/恢复算法,仿真验证了资源冗余度相近条件下,立体化的p-Cube保护对并发多链路故障的恢复率远高于传统的保护方式,有效地解决了光网络中多故障保护恢复率和资源冗余度的矛盾,提高了多故障场景下弹性光网络的生存性。(3)基于软件定义的立体化保护实现机制的研究。为实现提出的立体化保护机制,采用软件定义的控制方式,提出了在软件定义的弹性光网络架构下实现立体化保护的方案,并实验验证了该方案的可行性,为软件定义弹性光网络必将面对的多故障场景提供了可行的解决方案,对未来弹性光网络的生存性有重要意义。