数据流量的大规模增长及网络服务需求的多样化,促进了传统网络的升级。为了满足日益增长的网络需求,研究者们重新设计了一种新型的网络,即软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)。SDN分离了网络中的数据平面和控制平面,使得控制平面的集中化控制和可编程化成为可能,使得网络管理、功能开发更加简便快捷,同时,也使得网络扩展更为容易实现,更能满足网络流量增长的需求。尽管SDN有许多优点,但SDN在实际环境中的应用仍面临着许多问题。当SDN应用在大规模的广域网中时,单一SDN控制器的性能不能满足整个网络的管理需求,扩充控制平面的性能成为一个迫切待解决的问题。研究表明,在控制平面中,部署多个控制器以缓解单控制器的性能压力是解决控制平面性能问题的有效手段。通过部署多个控制器扩充控制平面,引入了新的问题,即多控制器部署问题。多控制器部署问题需要解决的两个主要目标分别是确定网络中需要的控制器数量及确定网络中控制器部署的位置。解决该问题,对于将SDN应用到实际环境中,具有重要意义。本文研究了软件定义网络中的多控制器部署问题,提出了软件定义网络中多控制器部署状况下的网络流排队模型,针对该模型分析了网络流在控制器中的排队处理时延及排队队长,确定了网络中所需控制器的数量。同时,本文研究了多控制器部署问题的可靠性模型,并提出了一个基于粒子群算法的优化算法,有效优化了多控制器部署问题中的可靠性指标。最后,本文提出了针对多控制器部署问题的多目标优化算法,可以实现对该问题的多目标优化,取得良好的性能表现,并在一定程度上能够实现动态部署。