随着WDM技术的发展,一条光路承载巨大的数据量,光纤故障可以造成巨大损失。所以迫切需要进行抗毁光网络的设计,保护技术是一种很有效保证网络抗毁的方法。抗毁光网络不断的发展不仅给保护设计提出了很高的要求,服务方面也得到了重视,特别是保证QoS(Quality of Service),提供区分服务等方面越来越成为抗毁光网络设计的重要目标。而可用性就是量度服务的一个重要参数。所以本文不仅要考虑单播或组播下的保护设计还要考虑基于可用性的冗余资源利用问题。本文分别研究了基于可用性的保护算法,“工作-保护”共享的保护算法,组播保护算法,基于可用性的波长分配。对于基于可用性的保护算法。过去,曾以可靠性为基础提供区分服务,可靠性是在一段时间之内的故障率,但是,这个指标只揭示了故障出现的频率,没有反映故障的修复时间。可用性是指在任意时间网络或连接的可用概率,与故障出现频率和修复时间有关。本文考虑了动态网络情况,业务动态到达和离开且考虑故障的修复时间,故采用可用性比可靠性更能揭示网络的实际运行状况。在计算过程中,由于是在线的计算,给出了用于计算可用性的分层结构,应用该分层结构分别计算工作和保护资源的可用性,在这种改进的波长分层图内求取路由。通过仿真发现,算法比单纯的使用共享保护和无保护的情况下有更好的路由成功率。提出了基于可用性的波长分配算法。用一个阈值限制短光路的波长选择范围,这个阈值就是总波长数乘以业务请求可用性与光路可用性之间的比值。这样,波长选择范围与业务可用性相关,对业务可用性与光路可用性差别较大的业务调小其波长选择范围,这样长光路在选择波长的时候有更多的机会选择可用波长从而提高长光路的路由成功率。通过仿真表明,应用限制波长的方法,与First-Fit算法相比,网络可以得到较大的可用性收益,即网络承载的平均可用性有所提高,并且在阻塞率方面也有所改善,这是因为短光路选路成功的概率比较大,而决定网络阻塞率的主要是长光路,所以在增大长光路的波长选择机会就使得长光路被阻塞变少。仿真发现,算法在大规模的网络内有较明显的优势,因为大规模网络中长跳光路的比例较大,改善长跳光路的波长选择能够带来较大收益。为了提高“工作-保护”共享的效率,本文研究了“工作-保护”共享的保护算法。对保护资源定义了三种工作模式,即抢占、孤立和混合,这三种状态是与动态到达业务的可用性要求相关的。在这三种模式下保护链路的可用性有不同的值。仿真表明,基于区分工作模式的情况下,路由成功率有所提高。本算法的性能主要体现在网络所取得的收益上,也即网络承载业务的平均级别有所提高。本文还研究了组播保护算法。在SRLG(sharing risk link group)限制下,光树内和树外的冗余资源都受到了很大的限制。为了减少SRLG对网络的影响,本文提出的算法可以调节树内和树外资源的共享度,通过设计相应的链路费用,分别定义了树内和树外的共享程度,使得冗余资源得到有效的共享。仿真中,比较了使用与不使用树内树外综合共享方式下的算法,本文提出的SRLG共享算法对树的扇出数并不敏感,随着扇出的变大,算法增大了树内的共享度,使得网络能够尽量在树内寻找资源共享。