网格计算的概念出现于上世纪九十年代中期。近些年来,随着网格技术的不断发展,现有的传输网络将不能适应面向未来的各种新型网格应用。基于光纤和密集波分复用技术的光网络可以提供巨大的带宽资源,是支持网格应用的一种理想选择。这种利用光网络来支持网格计算的技术方案被称为“光子网格”。目前,对光子网格的研究在世界范围内还处于起步阶段,尚有许多关键技术亟待解决。结合网格任务的不同种类与特点,本文重点研究了两种支持网格计算的光网络的技术改进——自动交换光网络(ASON)和光突发交换网络(OBS)。仿真与实验结果表明所提出的新型算法和协议能够极大地提高光网络的性能,从而使得光网络可以更好地支持未来的网格业务。论文的主要工作归纳如下：1.研究支持网格应用的ASON网络的技术改进。首先分析网格任务在ASON网络中的拥塞问题,随后研究未使用接纳控制策略的ASON网络和采用了传统的接纳控制策略的ASON网络在支持未来大规模网格计算时可能存在的问题。为了解决这些问题,提出了一种新型的自组织呼叫接纳控制策略(SCAC)。该策略基于自组织网络的原则来设计,从而使得ASON网络中的每个节点都无需获知网络中其它节点的任何实时信息,每个节点仅根据本地信息就能做出接纳控制的判断,因此更加适应未来大规模网格网络的异构及多样化等特征。仿真结果和理论分析都证明采用SCAC策略的ASON网络的性能要优于使用传统接纳控制策略的ASON网络。特别在网络负载较高时,该策略的优势会更加明显。当offered load=200时,与采用传统CAC策略的ASON网络相比,采用SCAC策略的ASON网络的阻塞率降低27%；与此同时,其链路利用率却提高了9%,吞吐量提高了47%,成功连接数提高了46%。这证明SCAC策略可以显著改善ASON网络在支持大规模网格计算时的性能。2.针对目前OBS网格中普遍使用的基于客户/服务器(C/S)模型的资源管理技术的缺点,提出了一种新型自组织资源管理策略。该策略利用了自组织技术的特点并通过对网络资源所进行的特定描述,使得资源信息分散存储在多个节点上,同时利用该技术可以较快地实现资源查找。仿真结果和理论分析均表明该策略不但可以解决传统C/S资源管理方案扩展性不足和容错性较差的缺点,还能进一步地缩短资源查找时间,因此可以更好地支持未来面向普通消费者的大规模网格业务。另外,本策略只需在用户端配置相应的协议即可,无需对网络做大规模的变化,符合网络功能边缘化的设计理念,简单易行。3.研究并改进传输层协议(TCP)使之更加适应光子网格的应用。首先对传统TCP协议支持网格业务在高速OBS网络中传输时的局限性进行了分析。然后通过发送端调步技术,对HSTCP, STCP, BICTCP这三种TCP变体在OBS网格网络中的传输性能进行实验研究。实验结果表明,在OBS网格网络的丢包率较低的情况下(p=0.05%),BICTCP获得最佳的吞吐量性能和稳定性。而当OBS网格网络的丢包率增大到1.6%时,三种TCP变体在OBS网络中的传输性能趋向于一致,它们均深受调步技术的影响：在丢包率较大的情况下,调步技术能够大大改善三种TCP变体在高速OBS网格中的带宽利用率,减少端到端之间的平均往返时延,增强平均往返时延稳定性,提高它们的吞吐量性能及稳定性。这证明采用了适当调步技术的TCP变体可以更好地支持未来网格业务在高速OBS网络中的传输需求。