Cet article présente une analyse et une modélisation des problèmes de routage rencontrés dans les réseaux de communications GMPLS. Nous expliquons en quoi les protocoles de type MPLS et les réseaux optiques modifient les problématiques de routage classiques. De plus, nous considérons des contraintes de qualité de service (QoS), la structure multicouche du réseau et des aspects de sécurisation, permettant de prévenir et de réagir aux pannes. Plusieurs modèles non linéaires pour représenter ces différents aspects, ainsi que des pistes pour les résoudre, sont proposés.