以太网技术已经不仅仅广泛应用于局域网，而且在不断向城域网领域渗透。万兆以太网技术的成熟使得以太网技术在城域网中应用成为可能，而目前万兆以太网技术的可靠性、服务质量(QoS)的研究使得以太网技术应用于城域网更加可行。 由于以太网技术天生在QoS、可管理性、可靠性等方面存在缺陷，使用生成树协议(STP)和虚拟路由冗余协议(VRRP)等可靠性技术存在链路切换时间长，适用环境局限等缺点。RFC3619提出了解决二层环路问题方案，它能通过提供简单链路检测和环路监测等手段，实现了在设备故障和链路故障时快速的保护切换和链路冗余备份的功能。 本文在对RFC3619进行深入研究和分析的基础上，对实现的细节进行充实，形成了以太网链路冗余备份协议(ELRP)的主体，本文对ELRP进行了详细的设计和实现，并提出了分层同域方法以解决了RFC3619所存在的复杂环网环境下的广播风暴问题。ELRP协议工作在以太环网，在设备和链路故障时能在几十毫秒数量级内实现链路的保护切换，多域配置更可以实现多链路备份，以及业务流量的负载均衡、带宽重用。多环配置可以解决复杂环网拓扑结构下的链路备份保护。 该协议能弥补STP协议链路切换时间比较长的缺陷，并有着同步数字体系(SDH)环网的弹性和快速实现链路切换的优点。 本文首先扼要介绍了万兆以太网技术，着重论述了万兆以太网技术在城域网应用中优势和问题，在对同步数字体系(SDH)等城域网技术和虚拟路由冗余协议(VRRP)等可靠性技术的相关研究基础上，比较了它们在环网组网和链路冗余备份方面的优缺点。 分析和研究了RFC3619的基本原理，在此基础上实现了ELRP的主要功能，然后对复杂环网中实现ELRP进行了专门的探讨，提出了分层同域方法，解决了RFC3619所存在的复杂环网环境下的广播风暴问题。 论文给出了ELRP协议在集中式和分布式架构交换机上的实现方案，包括需求分析、系统建模、方案设计和实现、功能性能测试等。 最后讨论了一些遗留问题，并指出下一步的研究方向。