互联网是现代人们生活中必不可或缺的一部分。但现有网络体系架构很难满足各种新兴应用和技术的部署要求,网络僵化现象越发明显。网络虚拟化是解决网络僵化的一种重要手段,通过在共享物理网络设施上构建多个并行且相互独立运行的虚拟网络,为网络租户提供定制化和差异化服务。虚拟路由器平台是实施网络虚拟化的核心设备。为了达到支撑一定数量路由器实例的目的,虚拟路由器平台通常采用集群构建的方式。随着管理员不断地创建与撤销路由器实例,路由器实例会分散在不同的物理服务器。这导致路由器实例实际占用的物理机器的数量要超过路由器实例占用最低的物理机器的数量,从而致使虚拟路由器平台的资源利用率低,能耗损失过大。因此,研究虚拟路由器平台内部的能耗节约对于降低虚拟网络能耗,构建绿色网络是相当重要的。本文针对现有虚拟路由架构的不足,提出一种支持转发平面动态迁移的虚拟路由器架构,该架构通过引入接口板,将传统的三层虚拟路由器架构划分为四层:接口板、转发板、主控板和资源管理平面,资源管理平面向接口板下发新的流表信息,将数据流导向新的转发实例,从而解决迁移过程中数据流自动切换问题。并且在该架构的基础上,提出一种虚拟路由器转发平面动态迁移机制,该机制在迁移过程中,利用新、旧转发实例同时转发数据流,从而降低传输过程的丢包率。为了解决虚拟路由器平台资源利用率低,能耗损失过大的问题,提出一种基于能耗的虚拟路由器转发实例动态迁移算法。其核心思想是网络管理员预先设定好物理资源利用率的上限和下限,当转发板资源利用率连续三个周期超过上限时,为了提升用户体验,执行高负载迁移;当转发板资源利用率连续三个周期低于下限时,为了降低虚拟路由器平台能耗,执行低负载迁移,即将转发实例动态迁移到更少的转发板,调整转发实例与转发板的映射关系,使空闲的转发板休眠,使得虚拟路由器平台的总能耗降低。相关实验表明,在转发实例的迁移次数由0增长到30的过程中,该算法可以将CPU的利用率从34.46%提高到64.62%,内存利用率从22.25%提高到50.68%,宽带的利用率从30.23%提高到58.29%,同时虚拟路由器平台的总功耗由2.35KW下降到1.27KW。最后,在973项目“可重构网络验证平台”的基础上实现了原型系统,并且对系统的迁移性能进行了测试。实验表明,当路由表数目为500K时,迁移时间约为44.81秒;系统单跳转发时延约为0.424 ms;数据流量的带宽从0 MB由增长到2000MB的过程中,丢包率由0增加到0.215。