随着云计算、大数据以及各种新兴互联网业务的快速发展,传统网络架构逐渐不能满足人们的需求。软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)作为一种新型网络架构受到了广泛关注,其通过对数据转发与控制逻辑的解耦,将网络架构分离为控制层与基础设施层。SDN降低了网络设计与管控的复杂度,使得网络变得更加灵活,并且具有了可编程性。SDN为网络带来了诸多创新,但是也存在着可扩展性与健壮性问题。在SDN中,作为控制层的SDN控制器负责管控基础设施层的所有网络交换设备,具有极其重要的地位,但是目前主流的部署方案依赖于单点集中式的控制器部署,网络的规模受限于控制器的处理能力,给网络带来了可扩展性的问题。同时,单点集中式的控制器使得网络面临控制器单点失效的风险,一旦控制器失效,网络将陷入失控状态,降低了网络的健壮性。本文针对上述问题,设计实现了分布式控制器集群管控系统,主要工作如下:1.结合SDN与分布式系统思想,给出了一种分布式控制器集群管控系统设计方案。该系统将网络划分为多个子网,每个子网由一个"主从热备份"的控制器集群进行管控,从而解决了控制器单点失效的问题,提高了网络的健壮性。管控不同子网的各个控制器集群间进行协作,实现全网的管控,以解决网络的可扩展性问题;2.基于上述系统设计需求,设计实现了控制器集群内部以及控制器集群间的多种机制,包含集群内部的资源权限竞争机制、主从切换竞争机制和信息共享机制,集群间的信息共享与事件还原机制以及跨域业务协作机制;3.完成了分布式控制器集群管控系统各个模块的实现,搭建了实验测试网络平台,对系统进行了多种功能性验证以及性能测试。测试结果表明,本文设计实现的分布式控制器集群管控系统中各个控制器集群在直接管控各自子网的基础上,通过互相协作,能够有效地对完成对全网的管控。