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为了解决SDN(Software Defined Networking,软件定义网络)中集中控制器的可靠性和可扩展性问题,人们提出了分布式控制器和二层控制器结构。在SDN技术日趋成熟的今天,广域网中的控制器位置摆放问题亟需解决,而当前的控制器位置摆放问题研究却只局限于增加约束。本文从控制器结构和问题约束两个层面对控制器位置摆放问题进行了研究,介绍了一个具有交叉管理和动态管理特性的新型二层分布式控制器结构Cacc,它在负载均衡和可管理性方面具有优势。论文还对拓扑中的控制器时延问题进行了建模分析,并基于Cacc结构提出了一个新的控制器位置摆放问题:CMCPP(Capacitated Multi-Controller Placement Problem,具有容量约束的多控制器位置摆放问题)。在该问题中,为了更高的可靠性,一个本地控制器被分配给两个或者更多的具有容量约束的根控制器。我们的分析和仿真结果都证实了 CMCPP在可靠性方面比其他解决方案具有优势。为了提高业务部署的速度,降低运营成本,人们提出了服务功能链(Service Function Chaining,SFC)。服务功能链中多个服务功能按照一定顺序连接以满足业务需求。而当前服务功能链的研究中,对服务功能的建模研究远未充分,阻碍了服务功能链的应用。本文结合当前比较流行的OpenFlow 流表以及 ForCES(Forwarding and Control Element Separation,转发件和控制件的分离)LFB(Logical Function Block,逻辑功能块)技术,设计出了一个通用的SFB(ServiceFunction Block,服务功能块)库。包括SFB类的划分,组成SFB类的功能元素,以及使用SFB库建链的过程。通过在一个具体实例中的应用,本文详细阐述了 SFB库的使用方法,初步验证了 SFB库的可行性,为面向SDN的服务功能链的应用提供了导向。