在大数据和云计算得到广泛应用的今天,传统的IP网络架构成为了制约整个网络性能发展的重要因素,近几年,对于改变IP网络网络僵化问题的研究取得了很大的进展。SDN被业界专家认为是最有可能代替传统IP网络的网络架构。SDN将转发平面和控制平面相分离的设计,从根本上改变了传统IP网络底层物理设备不可编程的弊端,从而解决了网络僵化的问题。针对SDN的具体特点和需求,论文中主要进行了一下的研究。首先,本文介绍了一种基于A*算法的路由协议的设计与实现。论文中将A*寻路算法运用到了网络路由协议的设计,在结合SDN架构特点的基础上,将A*算法中原本用距离所代表的估价函数使用网络资源利用率来替代。通过对估价函数重新的定义,可以更加有效的反映当前网络节点向目标终端节点发送数据时所花费的时间开销,估价函数值大代表时间开销大,相反则代表时间开销小。这样通过对估价函数值的排序,就得到了在网络中搜索节点的优先级,每一次传输数据的时间开销小了,那么网络的性能就提高了。其次,设计了一个利用聚类分析算法进行虚拟网络划分的方法。该方法改变了以往的把虚拟节点映射和带宽资源重利用分开的方式,利用模糊聚类分析的思想将隶属度高于某一个门限值的物理节点划分到相应的虚拟网络之中。这样,虚拟网络划分的复杂步骤就变成了直接进行聚类的一个步骤,通过对隶属度函数的定义,就可以很快的划分出虚拟网络。通过对虚拟网络的划分会出现同一个物理节点隶属于多个虚拟网络的情况,这样的物理节点就是进行网络资源重利用的关键节点,在网络资源利用率过高时会造成网络相应的时间过长,这是需要对资源进行重新的分配,就需要对关键物理节点的资源进行合理的分配,以保证网络的顺畅。最后,利用SDN仿真实验环境,对基于A*算法的路由协议和虚拟网络动态响应进行了仿真实验,证明了本次研究提出的方法可以提高SDN资源利用的效率。