随着网络流量快速增长,网络业务持续更新,计算机网络对中间件盒子提供的功能愈发依赖,功能服务与硬件设备的耦合会降低可伸缩性。同时随着软件定义网络和网络功能虚拟化的发展兴起,为了降低网络运营成本,对服务功能链的编排和部署的研究变得愈发重要,目的是提高网络中的资源利用率,提高网络服务部署的速度和灵活性。本文在软件定义网络的环境下,为如何高效的对服务功能链进行编排部署给出了解决方案,并为其设计实现了服务编排优化系统。第一个关键问题是为了某一时刻的服务功能链请求给出最优的方案,针对网络链路资源首先提出了基于方向引导的编排算法,在此基础上考虑节点负载的均衡度结合模拟退火和禁忌搜索的算法,提出了基于全局资源的启发式编排算法,该算法结合了贪心和启发式的思想,在算法效率上既缩短了搜索时间,又保证了最优解的搜索,能够在降低资源占用的同时又降低了节点的均衡负载,能够服务更多的用户请求。第二个关键问题是为了某一时刻已经部署的所有服务功能链编排重构给出最优方案,在逐个部署的场景下提出了基于冗余资源权重的编排重构算法,结合实际场景分析以最大影响因素作为改善条件;而在协同部署的场景下提出了基于多路径规划的编排重构算法,改进了A*算法,实现了多条服务功能链同时搜索最优解,而搜索过程中考虑了协同部署的影响,最终达到提高网络资源利用率,在保证更高的请求接受率下,网络负载降低了 12.11%。实验结果表明两个问题对应的解决方案都有效改善了网络资源利用率。本文首先介绍了课题的研究背景和意义,明确了本文的研究重点,通过业务场景对系统进行需求分析,针对系统的关键问题研究并解决后,从总体设计和详细设计两方面,介绍了系统的架构和功能结构,详细说明核心模块的设计与实现,描述了典型场景模块间和模块内的交互,证明系统设计的可行性;最后设计测试用例,验证系统的有效性。