软件定义网络(Software Defined Network,SDN)架构将传统网络的数据转发平面与控制平面分离,使其不再集成于同一网络设备中,从而简化了网络的设计管理。SDN架构中的控制层面由控制器组成,主要负责处理来自交换机的请求。已有研究表明,虽然单个控制器能够满足小型网络的需求,但考虑到可扩展性、可靠性等需求,单个控制器不足以满足大型网络的需求。所以现在多采用逻辑集中式、多个控制器物理分布式放置的方法来应对以上问题。但这带来了新的问题,即如何放置这些控制器并将交换机映射到已放置的控制器。控制器的放置影响网络的延迟、可靠性等性能。本文研究面向软件定义网络中的延迟和可靠性优化的多控制器放置问题,主要研究内容如下:(1)考虑可靠性和延迟的多控制器放置问题研究。当无网络链路故障时,交换机通过一条延迟最短的主通信路径和控制器进行通信。当主路径上的链路发生故障时,必须建立备份路径以保障交换机到控制器的通信。如果备份路径的延迟比主路径增加很多,则会导致网络延迟性能的大幅下降。为了降低网络在链路失效所引起的备份路径延迟,本文在综合考虑了主路径延迟和备份路径延迟的基础上,定义了平均累积延迟;并在此指标的基础上,提出了多控制器放置算法RCP(Reliability-aware Controller Placement algorithm)。该算法分为三阶段,寻找网络中心、形成网络子集、局部搜索。本文通过仿真实验验证RCP的性能;实验结果表明,该算法能够有效优化平均累积延迟和备份路径延迟。(2)面向控制器间延迟和交换机到控制器延迟优化的多控制器放置问题研究。网络中的多控制器间需要进行通信以维持对全局网络状态认识的一致。因此,控制器的放置位置,不仅影响交换机和控制器之间的通信延迟,还会影响控制器之间的通信延迟性能。本文同时考虑控制器间的最大通信延迟和交换机到控制器的平均通信延迟,建立多控制器放置的多目标优化问题模型,并提出结合NSGA-II算法的多目标优化控制器放置算法MOCP(Multi-objective Optimized Controller Placement algorithm)。该算法通过交叉、变异等操作,在有限的搜索次数内,能够获得解的数量多并且占优的非支配解集。仿真实验结果表明,同现有控制器放置算法对比,所提出的算法能有效降低交换机和控制器、控制器之间的通信延迟。