近年来,网络业务增长迅猛,网络技术演进步伐也随之加快,各大运营商为提升自身核心竞争力,需要不断对现有网络进行优化。如何科学地进行网络的优化已经成为目前的研究热点。合理、有效地利用网络优化软件可以极大地提高网络优化效率和准确性,但目前网络优化的实用性软件大都是针对无线网络提出的,适合于光网络的软件还比较少,因此开发设计一套适用于光网络的优化软件系统具有极大的市场价值。本文结合国内某大型企业的需求,对光网络优化软件系统进行了研究和开发,整个设计过程严格遵循工程化设计要求。在完成了软件系统的功能需求分析和总体框架设计后,为实现软件系统中的主要功能之一——拓扑优化,本文对网络拓扑优化技术进行了重点研究。针对目前网络应用较为广泛的两种典型拓扑结构——环网和网状网,分析比较了其各自现有的优化方法,分别提出了相应的面向工程的改进算法。同时考虑到对复杂大型网络的优化较为困难的现状,本文还研究了网络分区策略,提出了切实可行的区域划分算法。该区域划分算法能有效的降低大型网络优化复杂度,并且划分出的结果也较符合实际情况。基于上述拓扑优化技术的理论研究,本文对软件系统中拓扑优化模块进行了详细设计,并通过单元测试验证了模块所提供的各项功能的实用性。同时,由于网络的生存性是优化过程中必需要考虑的重要问题之一,本文还重点对基于SRLG约束的动态业务分配问题进行了研究,提出了一种新的改进算法,通过使用多条保护通道(保护通道组),有效地避免了SRLG通道保护中出现的陷阱问题,同时为保证较高的资源利用率,该算法引入资源混合共享机制,该机制和传统的共享通道保护机制最大的不同在于允许工作通道在失效时将其所占用资源提供给保护通道使用。通过仿真数据分析,改进算法在资源利用率和业务阻塞率上的性能都优于传统的共享通道保护算法。为验证算法性能,本文使用C++面向对象设计思想构建了算法的仿真平台软件,并详细阐述了仿真平台的总体框架及各模块设计细节。