目前在数据中心(Data Center, DC)中,互联网和新型应用的快速发展,带动海量的数据流量增长,使得数据中心在网络时延、带宽和可靠性等方面提出了更高的要求。传统的电交换网络越来越难以满足新型数据中心的需求,而有着低时延、高带宽特点的光交换网络开始崭露头角,得到广泛应用。在数据中心光互连网络中,集中式控制方式有着较强的灵活性和可扩展性,因此而得到了广泛的亲睐。开源的OpenFlow是实现集中式控制最为成熟的手段。集中式控制和OpenFlow协议相结合,可在数据中心光互联网络中,进行富有想象力的创新。另外,从网络资源调度角度讲,传统网络中各层资源分层控制和调度,使得各层资源利用不够充分。而在基于OpenFlow的集中式控制网络中,实现资源的跨层调度变得简单易实现,跨层调度可以提高网络资源的利用率,大大简化流的处理流程。在数据中心网络中,TCP incast是普遍存在于多对一通信模型中的冲突问题。TCP incast发生后,网络吞吐率会出现严重的崩溃现象。本文针对TCP incast问题提出了一套在数据中心光互联网络中的跨层调度解决方案。利用OpenFlow的集中控制和跨层调度,使得TCP incast吞吐率崩溃的问题得到有效的缓解。首先,本论文基于光突发传送网(OBTN)的数据中心光互连网络,发现网络中TCP incast问题主要存在于节点业务接入侧和OBTN环网内,并分别制定了解决方案。在业务接入侧,本论文设计了基于OpenFlow的跨层调度机制。借助OpenFlow网络控制器和应用层业务控制器协同控制,即通过监控节点缓冲区的占用率,进而控制多对一通信模型中并发服务器的数量,可以有效避免数据中心内光互联网络中TCP incast问题。针对该跨层调度机制,本论文完成了OpenFlow协议拓展,并对跨层调度机制的性能做了仿真验证。其次,在OBTN环网内,结合OpenFlow网络控制器的业务监控,本论文提出了针对incast问题的改进型动态带宽分配(DBA)算法。该算法将所有相关的incast业务作为一个整体,优先为其授权和配置带宽资源,可以有效改善incast业务的应用层性能,并提高整个网络的吞吐率。本论文通过数值仿真和网络仿真验证了改进型DBA算法的性能。