SDN(Software Define Network)由于其能实现设备数据面与控制面分离、实现网络流量的灵活控制等特点被人们研究和广泛应用。作为SDN网络的“操作系统”--SDN控制器近几年来在国内外也引起各大厂商的关注,特别是随着云产业的发展和繁荣,SDN市场的发展呈现出一片欣欣向荣的局面。SDN-Campus控制器是华为公司为解决传统网络架构建设初期投资大、部署效率低下、管理成本高昂、网络开放性差等问题而提出的一种云管理园区解决方案,Campus控制器以开源SDN控制器为原型,经过公司自主研发后投入实际使用。本论文主要研究和实现Campus控制器的设备升级模块,结合了用户实际的设备升级场景,提供了高效设备升级能力与灵活的升级策略,提升了Campus控制器的自动化运维能力,同时满足日后大容量场景下的设备升级需要。目前,本论文完成的主要工作包括:(1)基于用户对设备的各种复杂升级场景,设计和实现了Campus控制器的设备升级模块,满足用户的各种升级需要。设计实现了设备升级模块的升级文件管理、分布式任务调度、升级业务管理、升级结果分析和告警等功能子模块,在满足用户需要的基础上,大大提升了控制器的自动化运维能力。(2)为提高设备升级模块在大容量场景下的工作效率,设计和实现了一套分布式任务调度框架,能够支持对设备升级场景进行建模,实现将升级任务划分为多阶段子任务,并实现升级任务在各控制器节点之间进行调度执行。同时设计实现了一套分布式数据一致性保障的分布式锁解决方案、分布式缓存解决方案、以及高效分布式消息队列(DMQ),提升了大容量场景下设备升级模块的效率,解决了分布式场景下的数据一致性问题,以及设备升级模块与控制器其他模块的通信瓶颈。(3)采用集群式环境部署了控制器应用与设备升级模块,并从功能性测试与性能测试两方面对设备升级模块进行验证。测试结果表明,该设备升级模块能够满足在大容量场景下的设备升级工作需要,满足公司对该模块的要求,已上线到实际业务环境中。