随着网络业务的复杂化，传统的TCP/IP网络架构已不能满足人们的需求，为此互联网研究人员提出了一种把控制平面与数据转发平面相分离的新的网络架构，即软件定义网络(SDN)。SDN把控制逻辑全部集中到控制平面，使其不仅可实现对底层设备的灵活配置与管理，还为上层应用提供可编程的接口。SDN网络的出现使网络的管理变得更加便捷与灵活，降低了网络的建设及维护成本，推动了网络应用的创新。　　SDN控制平面起初是由单个控制器构成的集中控制网络，但是随着网络规模的增大及单点失效问题的出现，单个集中式控制平面架构已不能满足当前的网络，迫切需要对控制平面架构的部署进行扩展性研究。分布式控制平面的研究是SDN扩展的一种主要方案，其通过引入多个控制器，来取代单一集中式控制，对SDN的扩展性研究具有非常重要的意义。　　通过对分布式控制平面的分析与研究，本文展开了如下的工作：　　（1）根据分布式控制的思想，设计了一种基于SDN的分布式层次化的控制平面架构，此架构使用了多个控制器将整个控制平台分为多层；通过对开源控制器的研究，设计了SDN控制器的基本结构。　　（2）通过讨论上层控制器的失效情况，设计了一种基于Paxos的上层控制器选举算法；通过讨论与转发节点直连的控制器的负载分配不均衡问题，设计了一种基于合作博弈的动态映射分配算法。　　（3）通过搭建的仿真实验，将所设计的分布式层次架构与单一集中式架构、分布式非层次架构进行了比较，验证了本文设计的层次架构在进行大规模网络部署时具有较优的性能；将设计的基于Paxos的上层控制器选举算法与欺负算法相比较，验证了该算法能够解决上层控制器失效问题且具有很好的性能；将设计的基于合作博弈的动态映射分配算法与加权轮询调度算法相比较，验证了该算法能够对控制器的负载进行均衡分配且具有较好的性能。