互联网不断超出预期的迅猛发展,社交网络、物联网和移动互联网的全面普及,云计算和大数据应用的兴起,使得网络流量快速增长。一方面,流量的迅速增长导致网络消耗更多的能源,给当今世界的环境,经济以及可持续发展都带来不利的影响。另一方面,流量的不断增长使得现有网络的带宽资源越来越紧张,网络经常会出现大量拥塞的情况。流量工程是通过动态分析、预测和调节数据传输的行为来优化数据网络的一种重要机制,可以对网络流量进行高效地规划进而提高当前的网络资源利用率,充分、有效地利用现有网络资源,减少互联网消耗的能源,提升网络的整体性能。但是传统网络的结构日益复杂,网络难以管理,网络以分布式状态转发无法实现细粒度的控制,很难提高网络的灵活性和扩展性。并且现有的流量工程技术存在不足,如链路权重优化无法充分利用网络资源,MPLS使得管理复杂,额外开销大。因此,需要新的网络架构和更加智能又高效的流量工程技术。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)是一种新兴的网络模式,通过将网络控制层从数据转发层分离出来,承诺提高网络资源利用率,简化网络管理,降低运营成本,并促进创新和网络的演化。SDN的控制层在逻辑上集中,可以利用全网视图更细粒度地调控网络流量,提高网络的流量优化性能。本文主要从节能和负载平衡两方面研究基于SDN的网络流量工程。本文首先从节能方向上研究了全SDN的流量工程问题。通过分析网络能耗模型,利用SDN路由器上的转发路由通过SDN控制器控制,可以实现任意比例的分流的特点,建立了全SDN节能流量工程的数学优化模型,根据模型提出了一种节能算法,通过分流关闭合适的链路,将流量集中在尽可能少的链路上,实现节能的目标。在网络中全部配置SDN路由器需要对现有的网络进行大量地修改,短时间内实现全网SDN的配置并不现实,SDN应该是渐进引入到现有传统IP网络中,网络中既有SDN路由器,又有传统IP路由器,被称之为混合SDN/IP网络。本文研究在混合SDN/IP网络的场景下的节能流量工程和负载平衡流量工程。利用SDN和IP网络的各自的特点对网络流量进行引导,将SDN路由器上的流量分配与IP网络的链路权重优化结合。从节能和负载平衡两方面分别建立优化模型,提出相应的算法,分别得到更好的节能和负载平衡效果。