在大规模数据中心网络环境中,使用单台SDN控制器通常存在性能瓶颈,因此常把分布式的多个控制器组成控制器集群,以提高对交换机的控制能力。针对多控制器方案中,由负载不平衡引起网络波动进而影响网络的整体性能的问题,本文研究SDN控制器控制集群的负载均衡关键技术,并在Opendaylight等开源平台的基础上设计并实现负载均衡系统。首先,设计了基于节点负载信息动态反馈的负载均衡算法,该算法以定时或条件触发的方式在集群全局的视角下进行负载重新分配,该算法能够实现资源的全局优化,并且响应速度较快,和传统方案中静态的的控制器与交换机配置方案相比,该算法能够有效提高控制器集群的稳定性及其吞吐率。其次,设计实现了控制器集群负载均衡系统。该系统由负载信息采集模块、负载均衡计算模块以及交换机动态迁移模块三部分组成。系统实时采集网络负载信息并计算集群的整体稳定指标,得到交换机迁移列表并执行,完成交换机、控制器的重映射,使多控制器负载趋于均衡。最后,对系统进行了部署和测试。验证了系统的各项功能和性能指标,主要包括:满足网络信息一致性条件的情况;节点负载实时检测和动态迁移情况;控制器集群整体的稳定性指标和网络整体的吞吐能力。实验仿真结果表明,该系统能够在现有的扩展方案的基础上,解决控制层面的负载均衡问题,有助于推动SDN网络架构在数据中心进行大规模部署。