随着SDN网络规模的扩展,单一结构集中控制的控制器(如NOX)处理能力受限,扩展较难,遇到了性能提升的瓶颈。目前网络中可采用扩展单一集中式控制器的方式有两种:第一是通过提升控制器处理网络业务能力自身的方式,第二是使用分布式多控制器的方式来提升整体控制层面的处理能力。基于上述,本文通过对当前两种常见的架构模型的分析,设计了Zookeeper+RYU的多控制器模型,并且该模型实现了多控制器的集群化管理,在控制平面之上提供更为抽象的用户接口。控制器失效应付,避免单一控制器造成的单点失效问题,提高网络的可靠性;控制平面的全网拓扑获取,保持网络状态的一致性。本文根据该数据流的发送方MAC地址和目的端口作为其匹配的参数,初始分配算法在流表生命周期内将来自同一MAC地址的同一数据流交由同一台负载均衡服务器处理,有效地减少了丢包率。基于MAC地址而不是基于IP地址的匹配规则,有利于NAT用户在使用过程中进行状态保持,增加了算法的识别粒度,进一步提高了算法的效率。在此基础上提出了NAT地址转换(三层转发)与MAC地址转换(二层转发)相结合的流量负载均衡方案,其中,负载均衡算法的静态分配部分通过概率分布原理实现了流量按权分配的方案;动态调整算法能够针对过载服务器的负载进行平摊,通过动态伸缩区间原理充分利用了每台负载均衡服务器的资源,将当前负载逐级平摊并产生连锁反馈,使负载真正达到平衡状态并不断进行调节,有效地使负载均衡服务器集群保持在正常工作状态。