随着计算机网络技术的迅速发展、云计算和大数据等新兴技术的兴起,数据中心的规模在不断地扩增,网络流量也在爆炸式的增长。传统的IP网络架构不能适应于当前SDN数据中心的快速发展。如何实现对网络中流量的高效、灵活的调度,提升整个网络架构的综合性能,成为学者们研究的热点。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的出现,为解决传统网络中存在的问题提供了新的思路和方法。SDN架构将控制平面与数据转发平面相分离,控制平面维护整个网络的视图,负责SDN网络转发规则的制定和下发,数据转发平面的重要功能是根据控制层下发的流表来实现数据流的转发。其中,控制层与转发层之间使用OpenFlow协议进行通信,该协议使用流表代替传统网络中的转发表。SDN为开发者预留了编程接口,使管理者能够更加简单、便捷管理SDN网络。同时,也可满足网络用户对网络业务的细粒度需求。针对当前数据中心中存在的问题,并对传统网络中链路负载均衡与流量控制算法开展了相应的研究。本文的主要研究内容和创新如下:(1)基于Floodlight控制器,设计了一个完整的负载均衡方案。该方案由以下几个功能单元组成,依次为信息收集功能单元、流量分类功能单元、调度决策功能单元、路由下发功能单元。信息收集功能单元收集SDN网络中各个链路的可用带宽及带宽使用率情况。流量分类功能单元通过借助Sflow网络监测工具将网络中的流量根据类型和大小进行分类。调度决策功能单元中集成本文提出的两个改进算法,实施对流量的动态调度。路由下发功能单元将计算出的路由以流表的形式发送到SDN网络中的各个OpenFlow交换机。在该方案中,运用了OpenFlow协议与Sflow工具,将四个功能单元结合在一起,形成了一个完整的控制圈。(2)针对传统SDN负载均衡算法灵活性较差、链路的利用率低等问题,本文提出了一种针对长数据流的基于改进粒子群算法的SDN链路负载均衡方案。将改进后的粒子群算法(LB-PSO算法)集成在Floodlight控制器的调度决策功能单元。LB-PSO算法综合考虑各个链路之间的带宽,避开瓶颈链路,从而使流量均衡的分配在各个链路上。最终将LB-PSO算法部署在Mininet+Floodlight的仿真实验平台上。经过仿真实验验证,当长数据流通过网络时,该算法可以有效的提升整个网络的吞吐量和链路的资源利用率。(3)针对传统的流量控制算法在复杂的SDN网络环境中易造成网络的拥塞,本文提出了一种针对短数据流的基于改进Yen算法的SDN流量控制方案。在Yen算法中引入了链路评估因子、归一函数及链路评估函数。该算法在增加路径多样性的同时,同时考虑多个链路评估因子如链路的时延、链路的带宽使用率、链路的传输速度、交换机跳数。经过实验验证,当网络中有大量的短数据流通过时,引入评估函数的Yen算法计算出的K条路径,不仅增加了传输链路的多样性,还降低了短数据流在网络中的传输延迟。