随着网络规模的扩大和业务种类的增多,支持多粒度业务传送和可大规模扩展的多层异构体系结构成为未来光网络的发展趋势.研究大规模分布式的新型路由机制,对适应光网络的高可扩展性和复杂性要求,实现动态业务配置与资源优化,具有重要意义和实用价值.本论文重点研究大规模多层异构光网络的联合组网技术,特别研究多层异构光网络在资源优化和动态业务配置过程中的路由控制和路径计算技术.本论文首先分析了大规模多层异构光网络面临的体系扩展性、业务复杂性、路由协同性以及网络高效性等几个关键科学问题,然后介绍了一种多层多域、高可扩展、约束感知和策略驱动的光网络双路由引擎结构(DREAMSCAPE),并分析了DREAMSCAPE体系下双路由引擎的处理机制与协议.该结构既支持分布式控制功能,满足快速选路和建路要求,又具备集中式的路径计算能力,能够减少大规模网络中的泛洪开销,实现多约束条件下准确有效的路由选择和资源优化.基于双路由引擎体系结构,本文提出了两种多层异构光网络路径计算方案,即双路由前向路径计算方案DRE-FPC和层次化双路由反向回溯方案HDRE-BRPC.对于这两种方案,当目的节点在本域,路径计算将完全由双路由引擎中的单元引擎UE完成.当目的节点不在本域时,端到端路径将由群引擎GE计算.两种方案的不同在于,对于DRE-FPC来说,域间稀疏路径由入口GE获得,每个片段由下游的GE补充.而对于HDRE-BRPC来说,GE序列由父GE获得,路径计算沿着GE序列由最后一个子GE向第一个子GE反向进行.在实验平台上实现了上述两种路由方案,并将其与基于G.8080的多域分级路由HR方案进行了对比分析,数据结果表明,文章提出的两种路由策略比HR策略的阻塞率更小.而HDRE-BRPC比DRE-FPC的性生能更好.