网络规模和应用需求的日益增加,在可用性、可扩展性和安全性方面对软件定义网络提出了新的挑战。以往提出的软件定义网络控制器着眼于在单域的环境下对网络进行管理,尚不能满足多域网络管理的需求。为解决可扩展性问题、满足域间通信的需求,本文从控制器跨域交互的角度展开研究、给出方案。论文首先介绍了软件定义网络的架构,剖析了现有软件定义网络控制器的缺陷,在此基础上,提出了一种控制器域间交互模块的设计方案,并对模块的总体设计、域内信息的获取与保存、模块间的信息共享进行了详细阐述。基于现有最具代表性的开源软件定义网络控制器OpenDaylight设计并实现了这一模块功能,在保证域内信息安全性的同时,满足了域间信息共享的需要,实现了控制器的域间扩展。其次,为解决跨域信息不足导致的流量分布不均的问题,本文对负载均衡算法进行了研究,结合域间交互模块提供的数据,提出基于交换机负载的域内负载均衡算法。该算法利用交换机处理的包数目来衡量交换机负载,并采用指数平滑法对交换机负载进行预测。获得域内交换机负载后,计算域间流量的域内转发路径,将域间流量分流到负载较轻的交换机,最终实现负载均衡的目的。最后,论文设计了实验场景,通过仿真平台的实验,验证了控制器域间交互模块的功能与负载均衡算法的有效性。