在网络技术如此发达的今天,互联网这项技术早已成为我们生活中不可或缺的一部分。随着网络技术不断冲击着人们的生活,同时催生出更多更新颖的网络业务,而这些业务也正在给传统的网络架构带来一系列的挑战。传统网络的诞生是为国家军事需求服务,所以最初的网络业务需求也相对单一,设计者们并未考虑到将来会出现如此繁杂的网络业务需求。因此在传统网络体系结构的设计中必然存在一些历史的局限性,比如无法灵活部署网络这一缺陷已导致其无法满足新兴网络业务的需求。软件定义网络（Software-Defined Network,SDN）有望成为传统网络结构的替代者,它具备了网络可编程的特点极大的简化了网络配置及管理的难度。此外,SDN控制层与转发层解耦的特点大大提高了网络的灵活性,进一步提升网络效率。在SDN研究的初期,单一控制器是主流的网络结构。随着研究的深入,单一控制器在大规模SDN网络中遇到了性能瓶颈,当控制器负载较大时经常无法及时响应SDN交换机的传输请求。为了解决这一问题,多控制器SDN网络被提出。虽然多控制器SDN网络可以降低控制器的负载,同时也带来一些问题,如:多控制器的部署、网络拓扑同步和通信路径选择等。在SDN网络部署与实践的过程中,研究人员发现控制器在网络中的部署位置能直接影响到网络性能。然而,目前多数控制器部署算法都是基于软件实现的,为了提升算法效率本文提出了一种基于FPGA的SDN多控制器部署的方法。首先,设计了基于FPGA的多控制器协同模型,该模型既能发挥FPGA并行运算优势又提高多控制器的一致性问题,通过在该模型运行SDN多控制器部署算法得到合理的控制器部署方案。然后,为提高网络的通信效率,设计了基于FPGA的分离路径算法。为了解决上述存在的问题,本文研究内容的创新点主要归纳为以下两点:（1）针对在SDN网络中多控制器部署困难的问题提出了基于FPGA的SDN多控制器部署算法。本文的目标是最小化控制器与交换机之间时延。将部署问题转化为聚类问题,同时引入网络划分技术简化问题,并利用硬件并行计算的特点来提高算法效率。首先,设计了一种基于FPGA的多控制器协同模型对控制器进行集中管理。并以此模型为基础对多控制器部署进行讨论,提出了基于改进的k-means聚类算法的多控制器部署方法;（2）针对网络拥塞问题,设计一种基于FPGA的分离路径算法。通过FPGA对基于Dijkstra的改进分离路径算法进行硬件加速,并对算法加以改进能够实现在指定的网络拓扑中计算出最优和次优两条路径不相交的最短路径。实验证明该方法具有较低的时延及更高的执行效率。