随着网络规模的不断扩大，互联网的能耗问题日益凸显，节能问题受到越来越多的关注。为网络路由设备设计有效的能源管理方案成为学术界和网络运营企业共同关心的一个重要问题。软件定义网络(SDN:Software DefinedNetworking)作为一种新型网络架构，具有逻辑控制集中的特点，为网络大幅度节能提供了技术上的可行性。本文从全网角度出发，研究了SDN中路由器的节能问题:在网络较为空闲时，对给定请求进行路由重构，在不可分流的情况下通过对网络流量进行全局调整、流量汇聚，让没有流量经过的设备进入睡眠模式，从而达到节能目的。针对不同情形，提出了相应的节能算法。所提算法能有效减少网络总能耗开销，在提高能源利用率等方面有广泛应用前景。主要研究工作及成果如下:　　1.路由器内部结构的节能问题研究。首先将原始网络拓扑抽象成以路由器为节点，物理链路为边，容量、费用和时延为边权的赋权有向图。根据路由器整机、单板、接口的内在连接关系构造拓展网络。借助拓展网络建立了一个以单板和整机总能耗最小为目标的节能优化数学模型。证明了该问题是NP-hard问题，并基于增量最小思想设计了两个启发式算法:贪婪替换算法和全局贪婪算法。通过与目前节能效果较优的GreenTE方案中的CPLEX方法进行仿真实验对比，结果表明，所提出的两种算法在计算时间和节能效果上显著优于CPLEX求解方法。　　2.带有边不交保护路径的节能问题研究。综合考虑网络节能和传输可靠性，使得在对路由进行节能调整后，每个传输请求均有两条边不交的路径，以防止链路失效的情形。证明了该问题的NP-hard性质和不可近似性。利用顶点分裂和线图转换技巧，证明了该问题的不同版本（点不交/边不交、仅带有链路能耗/带有节点和链路能耗的)在多项式时问内可以相互转化。针对备用带宽不可共享和可共享两种情形，分别建立了最优化数学模型。通过放松带宽约束，利用幺模矩阵性质，给出了两个模型最优解的下界估计。对于不可共享情形，基于全局贪婪算法和最短路径对算法提出了贪婪2不交路算法，并采用迭代删除策略进行改进。对可共享情形，根据对可共享的备用带宽的分析结果设计了贪婪共享带宽算法。通过与下界及CPLEX求解方法的仿真比较，表明所提出的算法能够快速得到可行解，且节能效果接近最优解。　　3.捆绑链路网络的节能问题研究。针对一条捆绑链路由多个电缆连接而成的情形，在最大链路利用率约束和保护路径的前提下，最小化网络使用的电缆总数目。分析了问题的难度，建立了该NP-hard问题的整数规划数学模型，并给出了最优解的上下界。模型性质表明，可将最小化电缆使用数日的范围近似转化为最小化每对请求的边不交路径对的总权重，据此设计了启发式算法。与上下界对比的仿真实验表明，所提算法节能效果明显，远优于CPLEX求解法，且随着捆绑数目的增加不断趋于最优解。