随着业务类型不断增加,网络业务带宽呈多样化。为提高光网络资源利用率,具有灵活栅格的弹性光网络(Elastic Optical Network,EON)被提出。将频谱资源细分的EON,为路由及频谱分配(Routing and Spectrum Allocation,RSA)问题增加了难度,因此迫切需要一个智能的管理平台。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)具有集中控制管理的特性,将其与EON结合为软件定义弹性光网络(Software Defined Elastic Optical Network,SD-EON),能够利用 SDN 集中控制的优点轻松获取全网信息,可以更好地解决EON的RSA问题。本文首先介绍了 SD-EON的研究背景,分析了 EON、SDN以及SD-EON的研究现状,概述了 SD-EON的网络架构,对比了控制平面中常用的几种SDN控制器,介绍了数据转发平面中的光交换设备架构以及Mininet常用命令,给出针对SD-EON平台的OpenFlow协议扩展方法。在此基础上,分析了 EON的频谱碎片问题,归纳和总结了 EON和SD-EON中典型的RSA算法,并对比了这些算法的主要特点。随后,针对SD-EON提出一种基于跳数及连续度的路由选择和二维碎片感知频谱分配算法。该算法定义了垂直碎片和水平碎片等概念,在选路时综合考虑跳数及频谱连续度两个因素的影响,而在频谱分配过程中尽量避免垂直碎片和水平碎片(两个维度碎片)的产生,因此取得了较低的阻塞率以及碎片率。然后,针对SD-EON提出一种三维碎片感知RSA算法,该算法首次从时域、频域、空间域三个维度分析网络资源,给出三维网络资源模型,并提出二维剪枝、链路编码、游程重量、三维相似度以及三维切割度等概念,同时考虑立即分配型和预约分配型两类业务不同的业务特性,进行区分处理。对于立即分配型业务在业务到达时刻立即为其建立光路连接,而预约分配型业务可以选择从到达时刻开始到传输截止时刻之前的任意时间作为业务传输的起始时刻。而且在建立业务连接时,综合考虑三维资源占用情况,尽量避免三个维度碎片的产生,能够在降低阻塞率和资源碎片率的同时,提高资源利用率、资源连续度和资源相似度。最后,利用Mininet仿真平台搭建NSFNET拓扑,通过自定义iperf测试命令进行SD-EON网络流量模拟,还利用RYU控制器对所提出的两种RSA算法进行了仿真测试,并与已有典型算法进行对比,仿真结果验证了算法的有效性。