OpenStack作为目前活跃度极高的开源项目,已成为国内构建私有云基础设施的事实标准。以VPP和DPDK为代表的虚拟网络优化方法得到了各大厂商的关注和研究,突破传统内核协议栈技术以及虚拟路由在报文转发速率上的瓶颈。但仍需解决数据链路长、网络架构复杂等问题。此外基于DPDK设计VPP作为虚拟路由器,应用于OpenStack网络节点,也需要面向具体跨网段接口问题和VXLAN网络互通模式开展针对性研究,以充分提升VLAN、VXLAN数据面性能。本文的主要工作如下:（1）基于VPP实现VLAN网络性能优化。梳理OpenStack网络模块Neutron的信息处理机制,设计Neutron插件控制VPP虚拟路由器应用于OpenStack云平台,可初步实现数据平面三层转发工作转移到VPP。本文提出分层优化模型和Neutron Server控制面到VPP数据面的配置下发方法,突破网络节点瓶颈。本文设计VPP三层转发接口为Memif模式,实现同一网段可设置多个网关,解决跨网段通信缺陷。针对东西向流量与原生OpenStack网络对比测试,VLAN网络三层路由转发性能实现3-5倍加速。（2）改进VPP实现VXLAN网络性能优化。应用VPP后的OpenStack云平台,VXLAN类型网络无法建立隧道互通,削弱了VXLAN网络大规模优势。本文提出了改进VPP支持VXLAN的优化方法,通过设计ETCD改进端口节点信息上报并处理的方式,提出一种动态监听隧道信息变化方法,可通过处理隧道端口状态变化信息判断隧道是否建立,实现VPP节点与OVS Agent节点动态建立隧道互通。与OpenStack原生VXLAN网络三层转发相比,优化后可实现5-10倍提升效果。（3）OpenStack云平台整体性能测试,验证改进后平台性能提升效果。搭建OpenStack运行环境测试平台,使用TRex测试工具,设计VLAN/VXLAN不同网络类型、东西向/南北向混合流量的实验,测试改进后最大吞吐量和丢包率,验证本文设计的虚拟化网络优化效果。实验结果表明,在保证低丢包率的情况下,包括同网段、跨网段的最大吞吐量都可达到10Gbps,即带宽极限,可以满足为OpenStack云平台提供灵活且多样的高性能网络服务的要求。在实际测试和应用中,本文改进后的OpenStack云平台具有良好的稳定性,消除了OpenStack网络瓶颈,显著提升了VLAN、VXLAN网络三层转发性能,满足用户对高性能路由器的使用目标。