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软件定义网络（Software Defined Networking，SDN）是一种新型的网络架构，它将网络的控制平面与数据平面分离，逻辑上集中式的控制平面使网络变的可编程、易管理。控制器在SDN网络中是中枢系统，它的性能对网络的性能有着重要的影响。 本文以软件定义网络中的控制器作为研究对象，对当前主流控制器进行分析评测，并且针对特定问题进行了优化，取得了以下成果: 1)针对当前多种开源控制器，从控制器平台、南向接口、北向接口以及应用等多个角度对其进行分析比较，同时采用Cbench和Mininet工具对控制器在线程支持、扩展性以及平台支持等方面进行性能评测。在此基础上针对单一控制器在性能上的瓶颈，在总结多控制器控制平面架构设计的基础上，设计实现了一种分布式控制器间静态网络信息的同步方法。 2)为了对单个控制器进行性能优化，结合控制器间性能比较数据，本文针对Beacon控制器对其核心模块的实现原理和性能开销进行了更深入的分析评测，提出了优化方向，为控制器的性能优化提供了量化的参考指标。 3)为了减小控制器中冗余的流建立请求，降低网络中流建立的延迟，本文提出并实现了一种流建立过程中的流表下发调度算法。算法根据当前网络的实时状态，为每个待下发的流表项计算下发优先级，然后依据该优先级对所有需要下发的流表项进行全局调度。在网络中有5000条流建立的并发请求时，采用该方法的控制器要处理的冗余请求数量减小了50％左右，平均流建立时间减小了30％左右。