软件定义网络(SDN)是近年来提出的新型网络架构,相比于传统网络,SDN具有更智能、更灵活、更具管理性的优势。因为SDN的各项优势,最近被逐渐部署在校园网、企业网、数据中心甚至广域网(WAN)中,特别是其可编程的优点,给下一代网络带来了更大的发展前景。本文旨在研究SDN的OpenFlow控制平面扩展性问题,包括OpenFlow控制器的放置问题和控制平面的全局网络状态问题。为此,本文主要完成了以下工作:1)研究了在广域网环境中,OpenFlow控制器的数量和放置问题对于整个SDN网络的时延影响。本文第一部分提出了一个计算控制器放置最佳位置的改进算法,在以时延为指标的广域网络模型中,应用该算法可以减小整个网络的通信传输时延。2)提出了基于广域网的控制平面全局网络状态保持方法。相对于传统通过增加设备实现网络一致性保持的方法,使用该方法可以在不增加软硬件设备的前提下,利用OpenFlow控制器间的通信完成全局网络状态的维护,降低了系统的复杂度。同时,本文设计了匹配的通信规则来保证系统的可用性。应用本文设计的全局网络状态保持方法,并结合第一部分提出的OpenFlow控制器放置改进算法进行网络的控制器放置和时延分析,证明该方法可以使得SDN广域网的整体时延进一步降低。在论文的最后,我们采用了 Topology Zoo上的一系列参数完整的广域网拓扑进行了算法的仿真,测试其性能。结果证明本文研究改进的OpenFlow控制器放置算法和全局网络状态保持方法时延优化良好,在SDN网络的部署过程中有重要的参考价值。