随着“互联网+”逐渐走入人们的生活的方方面面,互联网所暴露出来的问题也越来越值得关注,比如在节能、安全性和可扩展性等。其中,关注于网络架构改革的SDN网络的出现,成为了一种里程碑式的新型网络体系架构。SDN集中式管控在带来网络全局视角、可编程以及灵活性的同时,其可扩展性一直是SDN研究领域的热点和难点。现有的研究主要集中在提高控制器单点性能的问题上,但网络规模的不断扩大,数据量的不断增加,而单控制器的处理能力有限,这势必会遇到瓶颈。所以研究者们开始通过分布式控制平面的设计来部署更大规模的SDN网络。本文需要解决的就是在一个大型SDN网络中,通过增加控制器的数量,来解决SDN控制平面的可扩展性问题。并根据扩展后的控制器数量,提出一种分域算法。主要完成的工作有:(1)针对SDN网络中控制器和交换机的信息交互模式,建立通信模型,将模型中的队长、等待时间以及控制器的数量作为优化目标定义了优化函数。通过遗传算法求解,得出最优的控制器数量。(2)提出一种基于负载均衡的高可靠度分域算法对控制域进行划分,并确定控制器的位置。然后将此算法与k-means算法和Capacitated k-center算法在负载均衡、网络可靠度以及传播时延上进行性能对比。(3)利用Ryu控制器和mininet仿真平台对基于负载均衡的高可靠度分域算法进行了实验验证,验证了算法的可行性。针对SDN网络可扩展性问题,本文提出的算法可以有效解决当网络数据量不断增加需要对控制器数量进行扩展时带来的控制域划分的问题。其主要优势有:(1)由于考虑了控制器的负载能力是有限的,所以实现了控制域的负载均衡;(2)增强了域内的连通度,也就是提高了网络的可靠度。