经过40多年的发展，互联网已经改变了人类的生活和生产方式，引发了前所未有的信息革命和产业革命，带来了深刻的社会变革。互联网不仅成为信息基础设施的核心，而且成为巨大的创新平台，用户需求的变化、新的应用和技术进步促进网络体系结构、网络应用飞速发展。网络虚拟化技术通过将一套物理基础设施进行隔离，支持不同的网络体系结构并发运行的特性，使其成为未来网络研究与网络创新的核心支撑技术之一。本文以全报文开放的SDN网络虚拟化技术为着眼点，主要从基于标签的网络虚拟化技术、SDN网络虚拟化中规则映射技术、未来网络创新试验环境构建关键技术以及虚拟网络真实性评测四个方面开展研究，主要的贡献和创新之处包括如下几个方面:　　提出基于标签的协议无感知网络虚拟化技术支持以太网报文全开放的网络虚拟化。面向协议无感知转发(POF)技术，定义POF网络虚拟化模型，采用自定义POF网络传输标签，打破原有传输协议中二层限制，将以太网全报文开放给虚拟网络以支持深度可编程;设计并实现了POFHyperVisor原型系统，与现有主流OpenFlow网络虚拟化中间件相比，支持以太网报文全开放，且性能相当。　　综合考虑链路负载、规则分布以及节点负载，提出一种SDN网络虚拟化中面向“大交换机”虚拟模式的三段式规则映射优化算法。首先，根据虚拟网络的规则请求生成组播源节点和目的节点集，采用MPH算法生成规则映射树;第二，采用入节点最近原则，将虚拟网络规则请求的指令序列部署到规则映射树中的中间节点和叶子节点中;最后考虑节点负载，对规则部署进行微调，最终生成虚拟规则映射策略。通过仿真实验，与规则直接边缘节点部署相比，平均降低了网络节点规则总数量40％以上。　　提出未来网络创新试验环境中网络虚拟化的三种虚拟化模型，完成未来网络创新试验环境原型系统。定义虚拟机到虚拟机、半实物交换机到虚拟机、半实物交换机到半实物交换机三种面向未来网络创新试验环境的网络虚拟化模型，采用协议无感知转发和标签技术实现全报文开放的未来网络创新试验环境混合式网络切片，构建海云创新试验环境资源管控原型系统，支撑了异质异构的未来网络创新试验。　　完成虚拟网络与真实网络的性能差异的评测与分析。面向SDN网络虚拟化技术的最后一跳，即虚拟软件交换机以及计算虚拟化平台两种核心组件开展了系列试验，评测虚拟网络与真实网络的性能差距。经过试验分析，给出虚拟网络中的吞吐率、时延以及抖动与真实物理网络间的偏差;同时，针对于KVM、Xen-Project和XenServer等几种不同的计算虚拟化中间件，在不同网络负载情况下，完成计算虚拟化中间件对虚拟网络性能影响评测。