近年来,移动互联网、云计算、大数据和物联网等各类新兴技术快速发展,导致网络传输流量激增,用户业务需求多样化趋势明显,给传统较为僵化的网络架构及复杂网络管理技术带来困难及挑战。软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)作为一种全新的网络架构,通过实现控制平面与数据平面相解耦有望克服传统网络架构缺陷,为用户提供多样化业务支持。网络虚拟化技术通过以灵活、按需的方式在共享的底层网络上构建多个异构虚拟网络,实现业务场景、网络功能与基础设施平台间的适配,从而更好地支持用户多样化业务需求。SDN与网络虚拟化将成为下一代网络的重要使能技术。本文将SDN网络架构和网络虚拟化技术相结合,对SDN的虚拟网络映射问题进行研究,具体包括以下内容:首先,在对SDN技术和网络虚拟化技术进行简要介绍的基础上,对国内外虚拟网络映射算法进行总结分析。针对现有虚拟网络映射算法未综合考虑底层网络节点和链路的可靠性及底层路径节点资源消耗等因素,导致虚拟网络可靠性能受限及底层网络负载不均衡等问题,本文提出一种基于多目标优化的SDN虚拟网络映射算法。在综合考虑节点、链路映射及底层可用资源等限制条件下,建模虚拟网络映射问题为联合网络负载最小化及映射可靠性最大化的多目标优化问题。由于所建模优化问题为多目标整数规划问题,难以直接求解,本文采用理想点法将其转换为包含网络负载最小化及映射可靠性最大化两个子问题可行解的单目标优化问题,进而应用离散粒子群优化(Discrete Particle Swarm Optimization,DPSO)算法和狄克斯特拉(Dijkstra)算法进行求解,从而得到SDN虚拟网络映射策略。针对多个虚拟网络请求动态到达的网络场景,考虑底层网络节点和链路成本、功耗等性能指标的差异性,本文提出一种基于成本及功耗联合优化的SDN虚拟网络映射算法。在对虚拟节点及链路映射成本及功耗进行分析评估的基础上,定义映射代价函数为虚拟网络映射成本及功耗加权和,进而在满足资源需求等约束条件下,建模SDN虚拟网络映射问题为代价函数最小化问题。由于该优化问题为整数线性规划问题,难以直接求解,本文提出基于时间窗的虚拟网络批处理映射策略以动态处理在线请求。针对特定时间窗内的虚拟网络请求,将其转换为虚拟节点映射子问题和虚拟链路映射子问题,并应用启发式算法对两个子问题分别进行求解,从而确定虚拟网络请求映射策略。