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Overlay网络是建立在一个或者多个已存在网络之上的网络，通过增加额外的、间接的、虚拟的层，改善下层网络中的一些属性.以提高网络的性能。Overlay网络的提出，为解决IP网络异常提供了一种替代方法。虽然人们已经对Overlay网络概念、分类、用途做了大量的研究，但是在刻画Overlay网络的链路故障检测和恢复机制方面还比较缺乏。本文主要研究Over-lay网络的链路故障检测模型，首先对已有的Overlay链路故障检测模型Ⅰ进行分析。指出其存在的同题;然后针对模型Ⅰ的不足，提出了一种新的Overlay网络链路故障检测模型Ⅱ，最后通过仿真对比得出模型Ⅱ比模型Ⅰ更节省网络资源并且所检测到的链路故障教更接近真实的链路故障数。