Одним из основных преимуществ технологии SDH является возможность такой организации сети, при которой достигается высокая надежность ее функционирования, за счет чего обеспечивается сохранение и восстановление работоспособности сети даже в случае отказа одного из ее элементов или среды передачи - кабеля.

Существует несколько различных методов обеспечения быстрого восстановления работоспособности синхронных сетей:

- резервирование участков сети по схеме 1+1 или по схеме 1:1 по разнесенным трассам. В обеих схемах участки между двумя узлами сети соединяются по двум разнесенным трассам, сигналы по которым распространяются одновременно. В узле приема они могут обрабатываться одним из двух способов. При резервировании по схеме 1+1 принятые сигналы анализируются и выбирается тот, который имеет наилучшие параметры. При резервировании по схеме 1:1 альтернативным маршрутам назначаются приоритеты – низкий и высокий. В рабочем режиме находится ветвь с высоким приоритетом, а ветвь с низким приоритетом находится в режиме горячего резерва;

          - организация самовосстанавливающихся кольцевых сетей, резервированных по схемам 1+1 и 1:1. В этом случае используется топология типа «кольцо» , которая может быть организована с помощью двух волокон (топология «сдвоенного кольца») или четырех волокон («два сдвоенных кольца»). Несмотря на более высокую стоимость четырехволоконного варианта он используется, так как обеспечивает высокую надежность сети;

-   резервирование терминального оборудования по схемам 1:1 и N:1. В этих схемах восстановление работоспособности осуществляется за счет резервирования на уровне трибных интерфейсов. Схема резервирования в общем случае N:1. При этом из N основных трибных интерфейсных карт используется одна резервная, которая автоматически выбирается системой кросс-коммутации при отказе одной из основных;

-   восстановление работоспособности сети путем обхода неработоспособного узла за счет его исключения из схемы функционирования. Так, системы управления SDH мультиплексоров обычно дают возможность организовать обходной путь, позволяющий пропускать агрегатные потоки мимо мультиплексора в случае его отказа;

-   использование системы оперативного переключения. По принципу организации защиты этот метод напоминает метод резервирования по схеме 1:1 с использованием разнесенных трасс. Разница состоит в том, что при резервировании по схеме 1:1 физический или виртуальный канал существует постоянно, тогда как рассматриваемый метод  предполагает формирование этого канала в момент переключения.

Указанные методы защиты синхронных потоков могут использоваться как отдельно, так и в комбинации друг с другом, что значительно повышает отказоустойчивость сети в целом.