从上世纪七十年代开始至今,随着技术与业务的飞速发展,光网络也在不断的进行突破和创新,特别是近几年来,由于云计算、高清视频直播、虚拟现实以及物联网等等新技术的出现与爆发式的增长,各种新业务对光网络的传输要求也日益多样化,传统的光网络也越来越陷于不断涌现的新业务需要与僵化的网络架构之间深深的矛盾中。而在光网络层面上实现虚拟化技术,则可以有效的解决光网络架构灵活性不足的问题,更好的满足对于灵活、可靠、可扩展的服务需求,光网络的虚拟化已经是未来传送网的发展趋势,也是大数据时代的关键技术之一。由于传统的WDM光网络,本身存在着固定栅格模式所导致的频谱利用效率低下的缺陷,本文着眼于基于灵活频谱光网络的虚拟化技术的研究。如何利用灵活频谱光网络在频谱分配上的弹性,来实现光网络虚拟化过程中频谱资源的高效利用,正是本文研究的主要方向。主要完成的工作如下:一、基于软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的方式,提出了构建于灵活频谱光网络基础之上的传送网虚拟化架构。通过该架构层次化的抽象处理方式,传送网可以实现跨层、跨域的资源协调分配的功能,并且基于OpenFlow协议,该网络中的设备参数配置可以做到集中化、自动化的配置与调控。二、围绕数据中心跨层组网中资源协同优化的问题,提出了一种综合考虑数据中心应用需求与光传送网网络特性的光网络虚拟化架构,引入多个OpenFlow控制器之间协作的方法,并对OpenFlow协议进行了相应的扩展,设计并实现了基于多层资源协同优化的光网络虚拟化架构中的各个功能模块。通过联合分析当前数据中心内应用的需求、IP分组网中的资源状况以及光传送网的网络状态,来决定最适合于当下业务需求的资源分配方式,从而增强服务的响应速度以及网络资源的利用效率。三、提出了一种基于归一化割原则的光网络虚拟化映射策略。这种策略将虚拟光网络请求作为一个整体进行考虑,而不是分割成独立的“端到端”的映射,从而能够在通盘考虑网络整体的情况下,寻找到对于该请求拓扑最优的映射方式,防止局部最优而全局最差的情况出现。