在多协议标签交换(MPLS)技术作为目前标准最统一、最具发展前景的标签交换技术,它在解决网络的扩展性、实施流量工程、同时支持多种要求特定QoS保障的IP业务等诸多方面具有独特的技术优势,它逐渐应用到大规模电信级网络中。作为关系国计民生的大规模电信级网络对对安全性和稳定性有极高的要求,它不仅要求在网络拥塞、路由故障等常态下的事件保持网络的稳定,并且需要对自然灾害、社会危机等各种突发事件即时响应,快速检测,并采取有效的自愈策略,以提高核心网络的生存能力。所以,加强对MPLS网络的监控、管理和维护就显的尤为必要,在这个基础上MPLS OAM应运而生。本论文在总结已有的MPLS OAM规范和故障探测机制的基础上,对MPLS故障恢复进行深入分析研究。首先通过对内核中MPLS层的程序实现和框架进行深入研究,提出在IP层中实现MPLS转发映射的方法,以及MPLS标签库中的对转发数据包处理方式,接着研究出在IP网络层中引入故障恢复的方法,和绕开IP层直接在MPLS层进行故障恢复的方法,然后对如何在内核中集成故障恢复进行深入分析和比较。本论文实现了通过用户控制台对内核MPLS层转发表的控制。一方面实现了快速故障恢复,另一方面也符合MPLS OAM规范的要求。优点在于保证网络提供连续服务能力的同时,减少因网络故障引发的延迟和提高核心网络的生存能力。在大规模的电信级网络中,故障恢复做为内核的一个功能,通常是集成在系统内核的实现中。由于实验室的硬件环境,以及为了和MPLS OAM、故障检测程序的配合,在故障恢复的实现方案上,本论文选取LINUX平台上,用户态下的保护切换的策略。论文中给出了实现保护切换关键技术的分析,接着详细列出了整体实现保护切换的概要设计、详细设计,最后对实现程序进行实验验证。