互联网内容和设备的快速增长以及云计算和大数据处理技术的飞速发展,使得传统网络愈发不能满足用户对灵活路由的需求。软件定义网络（Software-defined net-working,SDN）通过将控制平面和转发平面分离,给网络带来了可编程的特性,实现了路由自定义和网络自配置。SDN主要由应用平面、控制平面和转发平面三部分组成,控制平面由一定数量的控制器构成,控制平面和转发平面需要进行大量的通信以控制网络。由于转发平面和控制平面的分离,使得控制器放置的位置会对软件定义网络中延迟产生显著的影响,也因此控制器放置问题吸引了许多研究人员的注意。现有研究大都假设所有的控制报文都是在业务网络中传输（即带内控制）或全部通过单独的控制通道进行传输（即带外控制）。但是在一些场景下,带内控制对业务网络资源的大量占用以及带外控制的高成本,使得单独使用带内控制或者带外控制都不能够满足实际需求。针对现有方案的不足,本文重点研究了在混合带内带外控制模式下的控制器放置问题和控制器-交换机连接问题。混合带内带外控制模式,即一部分交换机直接和控制网络相连,其控制报文直接发送到控制网络;另外一部分交换机不直接和控制网络相连,其控制报文首先在业务网络中转发到和控制网络相连的交换机处,之后再被转发到控制网络。混合带内带外控制模式减少了对业务网络资源的占用,同时也降低了对每一个交换机建造控制信道的成本。本文具体工作如下:（1）本文以最小化控制延迟为目标,在混合带内带外控制模式下,对控制器放置问题和交换机-控制器连接问题进行联合建模和分析。建模后的问题本质是一个双层优化问题,没有通用的求解方法。本文提出辅助变量模型简化法,通过引入新的辅助变量,将原问题转化为一个新的优化问题,并证明转化前后的两个问题有相同最优解。进一步,对新问题中的一些变量进行松弛,并证明松弛后的问题和原问题有相同的最优解。将原问题转化为易于求解的形式。（2）本文提出了三种问题求解方法。在精确度最优方面,本文使用了CPCSC算法对转化得到的问题进行求解,并证明了CPCSC算法可以获得理论最优解。由于CPCSC算法的时间复杂度为指数级,对于大规模问题,该算法运行时间长。在效率最优方面,本文提出了一个基于贪心思想的问题求解算法,可以在（9）~2)的时间复杂度下对问题进行快速求解。另外本文对问题解的精确度和算法时间复杂度进行了折中考虑,提出了一个基于烟花算法的DFW算法,可以在相对CPCSC算法较短的时间内获得一个优于贪心算法的解。（3）对提出的三个算法,本文在Agis和China Telcom两个真实网络拓扑中进行了评估,Agis和China Telcom均为核心骨干网,分别有24和43个节点。本文用Mininet模拟真实的网络环境进行仿真,结果显示本文提出的CPCSC和DFW算法在精确度上相较于贪心算法均有优势,在最好的情况下控制延迟分别有30%和15%的下降。