面对日益增长的网络流量压力和不断升级的应用需求,传统网络已经不堪重负。软件定义网络是一种新型的网络架构,其将网络设备控制面与数据面分离开来,能够实现整个网络资源的集中配置和管理,使得网络数据流更加灵活可控。网络中业务服务布局和链路负载均衡算法一直是软件定义网络研究的热点,它不仅能保障网络性能,还能提升用户体验。本文从网络性能优化的角度出发主要研究了如下三个方面:(1)提出了一种基于多背包模型的分布式协同网络服务布局算法。该算法针对全局网络的效益最大化为目标,根据业务请求的特点进行分级,优先分配单位重量效益高的业务请求,以此来保障业务QoS,并提高全局总效益。仿真结果表明,该算法在网络全局总效益、节点响应率和节点效用比方面性能优越。(2)提出了一种基于多目标优化的SDN负载均衡路由算法。该算法综合考虑链路可用带宽、链路时延以及路径跳数等多个方面,通过定义权重变量,使得各个方面均衡考虑。该算法首先获取节点之间的Top-K路径作为备选路径,然后通过多目标优化评估获取最优路径。仿真结果表明,该算法可以有效提升全局网络负载均衡和业务请求接受率。(3)设计并实现了一个以负载均衡为优化目标的SDN验证系统。Ryu Controller负责构建网络、网络拓扑信息采集和多目标路由选择算法等功能,OpenFlow交换机提供底层支持,最终利用视频业务完成该系统的验证工作。实验结果表明,多目标路由算法可以实现链路路由选择优化以及提升网路负载均衡性能。