近年来,随着云计算服务的蓬勃发展,数据中心作为互联网的基础设施,承载着大量的云服务。而且呈几何级数增长的数据流量对数据中心在带宽、能耗、时延和灵活可靠等方面提出了更高的要求。传统的电交换技术存在瓶颈难以满足新型数据中心的需求,而光交换技术凭着高带宽、低时延、高能效等优势,被广泛认为是满足未来数据中心内部数据通信需求的核心技术。由于数据中心里存在着大量计算、存储和网络资源,如何有效协同调度资源来为用户提供高质量的服务,成为了数据中心里面临的巨大挑战。为此,本文提出了一个光互联云数据中心的控制架构,利用集中式的控制平面实现资源的协同调度。首先,设计了光互联网络云数据中心的控制架构,基于光突发环网(OBRing)提出了针对多播传输的集中式调度机制。详细阐述了多播传输的请求授权和带宽地图分配的工作机制和相应的OpenFlow控制方案。通过与控制数据中心计算资源的Open Stack框架进行交互,实现协同控制数据中心内的计算资源、存储资源和光层网络资源。本论文以数据中心的虚拟机部署为例,具体讨论了其资源协同调度的流程并展现了其优势,即通过协同网络资源来选择虚拟机部署的位置,并利用光层多播能力传输镜像,可以提高虚拟机部署的效率。仿真结果验证了所提方案的有效性。其次,为了更好的承载数据中心间的通信流量,本论文还研究了针对IP+Optical传送网的资源跨层协同调度机制。具体内容包括,1)讨论了整体的跨层网络控制架构,并详细设计了针对光层的OpenFlow协议扩展,2)设计和实现了跨层统一控制器(UC),可以支持动态建路、动态扩容和故障恢复等功能,3)实验验证了所提网络架构和控制器的有效性。