云计算技术风起云涌，移动互联网迅猛发展，物联网、大数据等新兴业务的不断兴起以及大众接入带宽的快速增长，这些信息技术的蓬勃发展带来了数据中心网络流量的快速增长。而互联网数据中心作为互联网公司业务处理的核心，拥有数十万台物理服务器，数百万台虚拟机。为了将这些服务器相连接，需要数千台物理网络设备和数万台虚拟交换机。如此大规模的网络如果采用一般的IP网络架构，将会产生网络结构复杂、网络难以管理和维护、极难进行故障定位和排除、新的业务难以布置到现有网络中等问题。　　为应对数据中心网络中的这些问题，满足日益增长的数据中心网络流量和业务需求，一种新型网络创新架构软件定义网络（SoftwareDefined Network,SDN）被提出并被广泛应用在数据中心网络中。SDN将网络中分为数据层与控制层，在控制层采用集中控制的方式对整个网络进行管理，使用户能够方便地获取网络的动态信息；同时提供可编程、开放的应用程序编程接口（Application Programming Interface,API），使用户可以根据需要在网络中开发、部署自己感兴趣的业务。目前，OpenFlow是SDN的一种具体实现，它作为控制层与数据层之间的通信协议，在业界得到广泛应用。　　本文主要研究如何在数据中心网络中，通过OpenFlow实现常用的二层网络的管理功能、在SDN/IP混合拓扑中实现生成树协议以及为网络中的特殊流量提供服务质量（QoS，Quality of Service）保证。利用OpenFlow开源平台POX作为控制器，在上面开发多个应用来实现二层网络管理功能，同时由于OpenFlow目前的局限性，无法提供所有的二层网络功能，所以实验中对OpenFlow协议进行了修改，以满足交换机常用的二层功能，如端口管理配置、队列管理、镜像管理等。由于在实际网络中，SDN无法完全替代普通交换机，所以需要由SDN交换机和普通交换设备组成SDN/IP混合拓扑的网络，这时由于控制器无法获取全网的拓扑信息，所以需要在SDN/IP混合网络中实现生成树协议。在网络中，一些重要的流量如视频流需要服务质量保证，所以在SDN网络中设计了一种针对带限制条件的最短路问题的近似算法，为网络中的特殊流找到一条近似最短路，满足了该流量的各个约束，保证了它的QoS。