为了确保高峰时段用户流量的传输质量,运营商通常会购买高端路由设备并使用超额配置的带宽,这导致大量网络资源在非高峰时段处于空闲状态。如何通过流量工程提高网络资源利用率成为了运营商们关注的焦点。软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)技术的出现为运营商进行流量工程提供了新的思路。谷歌的B4网络是SDN流量工程的成功实践,对运营商解决自身网络资源利用率低的问题有很大的借鉴意义,但是运营商网络不具备B4成功的一些关键因素,比如网络结构简单、设备种类单一和能够清晰划分流量等级等特点。因此,如何结合运营商网络现状和业务特点,基于SDN技术,为运营商提供一个能够适应多区域管理网络场景的分布式流量控制策略就成为了本文研究的主要内容。本文以多区域管理的运营商网络为研究对象,以设计合适的分布式流量控制策略为研究目标开展了多方面的研究工作,主要作出了以下三个方面的贡献:第一,通过反向构建 VNE(Virtual Network Embedding,虚拟网络映射算法)问题建立多域网络流量控制模型。这个新问题可以抽象为一个计算用户访问带宽(VNE问题中的用户请求)的问题,该问题受到检测到的剩余带宽、区域出入流总量限制、优化目标和确定的从源到目的地的拓扑等约束。从网络运营商的角度来看,该问题研究了在多域管理的网络场景中,如何在不影响现有用户流量的情况下通过合理接入运营商的非实时后台流量来提高网络利用率。第二,针对运营商网络的双域管控场景设计了分布式流量控制策略。该策略基于优化分解理论的原始分解方法,适用于层次式的SDN网络控制架构。仿真结果表明,分布式策略能够将平均网络链路利用率提高约40%,且收敛时间优于集中式策略。在双域场景下借助优化分解理论设计分布式流量控制策略的研究为扩展到多域场景进行研究提供了研究思路和实践。第三,研究了运营商网络多域管理场景下的分布式流量控制策略设计。在多域网络场景下,使用对偶分解方法来研究效用最大化问题的可分解性。由于数学方案比较复杂,在研究过程中首先选择了环形拓扑进行研究,在此基础上进一步研究了随机网络拓扑下多域管理的情形,设计了分布式流量控制策略。仿真结果表明,本文提出的分布式流量控制策略不仅能有效提高运营商网络的平均链路利用率,还能灵活适应不同域数和域规模的运营商网络。在时间性能方面优于集中式策略,一定程度提高了网络可扩展性。本文提出的分布式流量控制策略是运营商进行SDN流量工程的可行方案,能够有效解决当前运营商网络资源利用率低的问题,从而降低网络建设成本和运营成本。也为运营商未来解决多区域管理场景下的流量控制问题提供了研究基础和解决思路。