当前,大多数大型ISP(Internet Service Provider)网络使用ISIS(Intermediate System to Intermediate System)或者OSPF(Open Shortest Path First)这两个协议作为域内路由协议。作为典型的链路状态协议,ISIS和OSPF都需要通过链路状态通告在节点间交互网络拓扑信息,以此来保证网络中的所有节点链路状态数据库的一致性。因此当有链路或网络设备发生失效时,路由器需要检测并全网通报这一失效信息,以便其他路由器获知这一拓扑结构的变化。从检测到失效到全网所有节点的链路状态数据库最终重新达到一致这个过程称为重收敛过程。然而重收敛过程将会给网络带来丢包以及延迟过长等潜在问题。对于传统业务,重收敛过程所造成的影响往往是可以容忍的。但近些年来,随着对时延和丢包敏感的实时业务的大规模普及,用户对网络性能的要求也变得越来越严格。对于IP电话、流媒体、网游以及远程视频会议等实时业务来说,丢包或长延时都将明显的降低它们的性能甚至造成业务中断。因此如何避免丢包以及降低时延已经成为网络运营商不得不面对的一个问题。IP网络失效的快速恢复技术也因此成为了一个研究热点。在本文中,首先概括介绍了当前的快速恢复技术,然后着重讨论了无环替代路、多拓扑路由等几种IP快速重路由技术并通过仿真对它们在丢包率,成环个数等关键性能指标上进行了对比。在第三章,提出了利用数学规划模型以及遗传算法对无环替代路技术进行性能优化的方案,并且指出了两种优化方案所适应的网络类型。通过仿真对比表明,优化后的无环替代路技术性能得到明显提高。在第四章,通过对重收敛过程引发的问题的深入分析,提出了一种新的快速重路由策略——单向转发环技术(Unidirectional Forwarding Circle, UFC),并给出实现方案。UFC通过预先建立两个单向转发环,可以在不抑制重收敛过程的前提下完成所有单失效情况的快速重路由。在第五章,介绍了利用OPNET所搭建的IP快速重路由技术仿真平台的结构,最后一章是全文工作的总结。