随着大数据、云计算等计算机网络技术迅猛发展,网络流量产生的数据呈现出爆炸式增长的趋势,传统网络正面临着底层资源管理不当、可扩展性差等方面的挑战。近年来出现的软件定义网络(SDN)是未来网络发展的主流技术,其与Open Flow南向接口协议的结合实现了数据平面与控制平面相分离;SDN控制器的可编程化与细粒度流量控制的特性也可以满足更多网络业务需求,有效地解决了传统网络的僵化问题。然而SDN网络的发展也带来了全新的负载均衡、安全性、一致性等技术难题,其中SDN负载均衡问题已经成为了现阶段的研究热点。与此同时,由于SDN网络业务需求量的不断增长和网络应用的多样性,SDN网络规模正在由初期的单一控制器网络逐步向多控制器网络转变,在这样的发展与研究现状下,本文研究内容主要针对SDN网络负载均衡问题,分别从单控制器和多控制器两个应用场景设计相应的负载均衡策略。论文的研究的主要工作和创新点如下:(1)本文首先阐述了SDN与Open Flow相关技术的发展现状,调研了两个技术的结合与应用以及相关控制器、网络仿真器软件。随后分别探讨了国内外针对SDN单一控制器网络和多控制器网络的负载均衡问题研究进展,由此确定本文的研究方向将分别针对SDN的单一控制器和多控制器网络两种场景,设计了基于交换机迁移的动态负载均衡策略和基于流量分配倾向度的多路径路由负载均衡策略。(2)针对多控制器SDN网络中面临的负载均衡问题,本文提出了一种交换机迁移负载均衡方案,该方案首先使用动态负载信息采集算法(DIA)监测并采集各SDN控制器的负载信息,以检测出需要执行负载均衡的过载控制器,该算法根据控制器负载变化可动态调整负载信息采集时间间隔,降低通信消耗。随后定义了迁移域及迁移交换机选取算法(MSS),通过此算法选取需要迁移的SDN交换机以及迁移的目标控制器。该方案通过迁移交换机管理权限的方法有效地解决了多域SDN网络中单一控制器过载的问题。仿真实验结果表明,该负载均衡方案可有效均衡各控制器的负载,并提高交换机的吞吐率。(3)针对单一控制器SDN网络面临的负载均衡问题,本文提出了一种基于流量分配倾向度的多路径路由负载均衡方案,该方案首先定义了控制器需要采集的多路径负载信息,依据这些信息定义了流量分配倾向度(FDP)。随后将FDP值应用到Open Flow组表技术中,借助Select组表的动作桶(bucket),实现了网络流量的多路径并行传输。仿真实验结果表明,该方案可有效增加所有可用路径的数据包传输量,并降低SDN网络中单一路径的负载,实现了基于多路径路由的负载均衡。