随着云计算、物联网、大数据等技术的飞速发展,各种新兴业务如雨后春笋般不断涌现,通信网络中的业务流量呈现出指数型的增长趋势,这对骨干光网络中的数据传输容量和硬件资源配置提出了新的要求。传统的波分复用光网络技术因其频谱资源利用率低、频谱分配方式僵化等缺点,难以适应时代发展的需要。当前,基于光正交频分复用技术的弹性光网络,凭借其细粒度的频谱切片、灵活的调制方式,以及高效的频谱资源利用率,已成为未来极具发展潜力的光网络。然而,弹性光网络技术中的频谱连续性约束条件,可能会在业务连接的动态建立和释放过程中产生大量的频谱碎片,并造成严重的业务阻塞。虽然频谱转换器可以松弛频谱连续性约束条件,但却有可能造成网络成本剧烈增长。此外,由于弹性光网络拥有海量的数据承载能力,任何节点或链路故障都可能导致大量的业务中断和数据丢失,造成服务质量的严重下降,甚至巨大的经济损失。因此,频谱资源的优化问题和生存性问题对未来弹性光网络的发展和应用具有极其重大的意义。本文针对以上两个问题,做出以下研究:针对弹性光网络中频谱资源的分配和优化问题,本文提出一种基于混合频谱转换资源池的频谱分配方法,为业务请求分配频谱并建立连接。该方法首先根据业务承载路由上的频隙空闲状态,为业务建立最长连续频谱段集合。然后,从业务源节点向目的节点方向,依次考察相邻最长连续频谱段集合中的频谱转换关系,优先采用有限范围频谱转换器,松弛频谱连续性约束并计算获得所有可行光路。最后,根据低频连续频谱段优先原则确定唯一光路,并分配相应的频谱和频谱转换器。仿真结果表明,本文所提方法能够在维持较低业务阻塞率的基础上,有效减少网络中全范围频谱转换器的使用数量,从而降低网络硬件资源的配置成本。针对大规模自然灾难对弹性光网络造成的破坏和影响,本文提出一种弹性光网络中基于链路生命期的双通路业务恢复方法。该方法针对灾难性网络故障造成的业务中断和业务服务时间严重损失的网络生存性问题,充分利用链路生命期有限链路上的带宽,以缓解灾后紧张的网络资源。同时,采用双通路路由策略,并通过调整业务流量损失门限为业务进行恢复,以提高业务的连通性。仿真结果表明,本文所提方案在保障业务连通性的同时降低业务流量和持续时间损失方面具有明显优势。