传统的“尽力而为”机制已不能满足用户的需求,由此,面向服务质量的网络体系结构应运而生。因而为了获得更高的服务质量,本文提出了基于QoS的网络拓扑结构优化模型QoS-OSM。QoS-OSM模型分析现有网络规划模型的不足,提出了利用服务质量度量和路由算法两种关键技术对网络结构进行优化,并且有效地结合这两种方法以提高优化过程的准确率和计算性能。文中首先根据用户的需求设计了初始的网络拓扑结构作为模型优化的基础,通过提高服务质量相关度量值的方法对产生的拓扑结构进行改进和优化,同时结合了路由算法优化技术使得网络拓扑模型达到最小费用最好质量的目标,随后模型中参数汇总设计保证了优化过程的正确性,此外,优化过程的存储结构的研究又确保了整个优化过程的安全性和可靠性。基于QoS-OSM模型的研究,本文进行了网络拓扑结构优化的原型系统的设计与实现。该原型系统主要功能包含了网络拓扑的生成、QoS度量优化、路由算法优化等。同时,对于系统实现的关键结构设计、模块设计、关键技术等在文中也予以详细阐述。实验结果表明,基于QoS-OSM模型的原型系统较现有的拓扑结构优化模型具有较高的实用性和运算效率,并且也更能满足用户的服务质量性能需求。