随着网络规模的不断扩大,网络业务呈现出种类多样化,数量巨大化的趋势。为了适应网络的发展和业务的需求,未来网络必须是能够满足全业务,高带宽和灵活自适应性的要求。在此背景下,采用集中式控制的SDN (Software Defined Networking)技术应运而生。SDN网络将控制和传输相分离,屏蔽了由底层多种交换设备接口不开放而产生的障碍。应用层无需了解底层的设备情况,可以通过标准的网络接口根据自身需求动态修改添加策略,实现业务的定制化。本论文重点研究了利用OpenFlow协议对SDN架构下的异构网络进行统一控制,在与之相关的三个方向上完成了以下工作和创新：第一,针对现网中ASON/GMPLS网络侧重于针对连接建拆处理的控制,不适应未来网络控制平面智能面向业务处理发展的问题,提出了一种采用OpenFlow光扩展的SDN集中式控制架构,利用多Controller协作实现底层异构网络设备间组网的统一控制机制。本课题参与完成NOX和Switch模块设计以及实验平台搭建的工作,实现了不同交换设备与同一控制平面的互联互通,全网资源的统一调度,动态带宽调节和Bypass策略添加等功能。第二,为了实现网络资源最优化规划,在IP over WDM网络中提出了一种面向SDN集中控制方式下的新型跨层业务流量疏导策略。仿真结果表明,相较于传统基于分布式的Bypass流量疏导方法,该策略可以在综合全网资源的前提下,对不同粒度的业务分别进行疏导,明显提高了资源利用率,同时也能够有效降低业务能耗。第三,针对SDN网络集中式控制架构中控制器易受攻击,且控制器瘫痪后对网络影响巨大的问题,提出了一种SDN网络控制器的动态部署实现方案。该方案将控制器与交换设备相耦合,设计了一种扁平化的SDN网络。这可以降低网络对于单一控制器的依赖,实现控制器失效后网络的快速恢复,提高网络可靠性。