近几年来,随着云计算和大数据的兴起,数据中心面临用户数和数据量的急速增长和业务模式的转变等新的挑战。为了满足数据中心内不断增长的业务需求,提供高带宽、易扩展、低能耗的数据中心接入服务,研究者提出并设计许多适合云服务的全光交换网络架构。然而,由于光交换机端口数的限制,网络无法在所有服务器机架之间建立全连接,因此这些网络架构引入光路重构机制,以动态拓扑重构的方式适应不同的业务需求。但是,频繁的光路重构会断开TCP连接,导致数据包的丢失,进而增加传输时延,降低网络吞吐量,最终影响到整个业务的传输性能。在目前的研究中,很少有研究人员研究探讨频繁重构对传输性能的不利影响并提出相应的改进机制。为此,本论文面向数据中心光互联网络,提出了一种基于SDN的跨层传输控制机制。该机制一方面对传统TCP协议的超时重传机制和延时确认机制进行参数优化配置;另一方面,通过在业务发送端增加业务实现多路径传输的分流模块,以及在控制层设计基于改进贪婪算法的窗口调整模块和动态路由配置的流迁移模块,能够更好地适应光互联数据中心动态变化的拓扑结构。然后,本论文基于PCIe网卡搭建10Gb/s全光交换网络平台,在该平台上通过实验对该传输控制机制进行分析论证。实验结果证明该机制能有效降低拓扑重构带来的数据传输时延,从而拥有更好的传输性能。最后,本论文也探讨如何对该传输控制机制进行进一步改进与优化。