随着云计算,大数据以及物联网等新兴技术的不断发展,人们迫切需要加快网络技术的创新。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)和传统网络最大的区别在于,SDN可以通过编程的方式来控制网络的转发且可以将网络设备的转发平面和控制平面分离。同时,SDN网络可以采用集中控制方式,更高效的解决传统网络中存在的复杂问题从而实现更好的全局优化。论文就是基于SDN网络的这些特点,对控制器负载均衡算法以及链路负载均衡算法进行了优化。本文首先简要介绍了SDN的基本概念以及常用的负载均衡技术,分析了现有的均衡技术的优缺点。其次,本文也提出了一种基于分层式架构的控制器负载均衡方法和控制器负载情况的衡量标准。当控制器负载超过阈值时,在控制器管理的交换机群中,迁移部分交换机到负载较低的控制器下,从而实现控制器的负载均衡。同时对迁入、迁出域以及待迁移交换机组的选取进行了优化,通过一次性迁移多台交换机的方法来避免出现负载震荡以及降低时间开销,能够有效的改进现有的交换机迁移算法。最后,针对链路负载均衡问题,对于现有的Dijkstra算法,论文提出了一种改进方法。利用SDN网络可以收集链路状态的特点,通过制定一种评估方案,从而获取链路的负载状况。再根据统计网络中出现阻塞链路的位置,删除链路上经常出现阻塞的某一条边,然后重新计算最短路径,计算出k条可用路径,最终由控制器制定负载均衡策略来决定路径的选择,进而实现负载均衡。最后仿真实验环境基于Ubuntu虚拟机,采用Mininet仿真软件进行仿真实验。论文仿真实验对本文改进方法与原有方法就负载情况、响应时延、丢包率等因素进行对比分析。实验结果表明:在相同条件下,本文的改进方法具有更低的负载率、更小的时延、更低的丢包率。