随着云计算、虚拟化等新兴业务在数据中心部署,数据中心内部发生着重大变化,带来了很多问题。新兴业务要求服务器之间进行大量的数据通信,以致内部流量呈现飞速增长。传统的TCP/IP数据中心架构难以适应新的流量场景,网络丢包率上升,传输性能下降。如何设计一套有效方案去管理数据中心内部大量流量,提升网络性能,降低网络管理成本,成为本文的研究方向。软件定义网络(SDN,Software Defined Networking)作为一种创新的网络架构,实现了对逻辑控制和物理转发的解耦合,较TCP/IP架构,拥有网络的全局视图和细粒度调度流量的能力,目前广泛应用在数据中心场景。光交换技术具备传输速率高、吞吐量大、能耗低等优势,能弥补传统电交换网络的不足。本文将结合SDN和光交换技术从流量识别和调度策略两个方面来解决数据中心内部的流量问题。首先,本文分析了数据中心内流量分布规律和类型,针对数据中心内网络拥塞问题主要由数据量大、持续时间长的大象流导致,提出了一种结合主机端和控制器端的流量识别方案(HCFD,Host Controller Flow Detection),去高效、实时地识别出对网络性能影响较大的大象流。在主机端,HCFD方案利用Linux内核协议的Netfilter框架对网络流进行统计识别,标记出超过阂值的流,再利用Openflow协议将标记流信息推送到SDN控制器。在控制器端,利用C4.5分类模型对标记流进行细粒度、特征化的识别,得出大象流带宽范围,为流量调度提供依据。其次,本文依托光电混合数据中心架构,针对栈顶交换机内部和栈顶交换机之间两种场景,提出了一套流量调度方案以及算法实现。利用光链路的高带宽、高传输效率的优势传输识别出的大象流,利用电链路的快速切换、调度灵活的优势传输时延敏感的老鼠流,实现深度融合的流量适配和切换机制。最后,设计相关仿真实验,验证大象流识别方案的可行性以及对比传统胖树拓扑结构的ECMP调度方案。实验与仿真结果显示,光电混合架构下的流量调度方案能有效缓解网络拥塞,减少数据端到端时延,降低丢包率。