云计算时代数据量的迅猛增长，从可扩展性、可用性和安全性等多个方面对数据中心提出了新的挑战，以满足数据量增长的高运算能力和强存储能力的要求。而随着高速、低延时、大规模数据中心网络的部署，数据中心网络中的很多问题也开始显现出来，如数据中心网络体系结构的设计、负载均衡、容错等。由于传统网络的分布式特性，以前数据中心网络的负载均衡和容错往往只考虑网络局部的性能，并不能达到全局最优。为了能更好地实现数据中心网络的负载均衡和容错，需从全网的角度来考虑这些问题。　　本文介绍了软件定义网络(SDN)，分析和研究了现有数据中心网络负载均衡和容错方法的不足，提出把软件定义网络的思想用于数据中心网络，以获得整个数据中心网络的视图，并根据此视图来实现负载均衡和容错，从而弥补现有的数据中心网络无法从全局的角度实现负载均衡和容错的缺点。　　其次，本文基于数据中心网络流量的特点以及SDN控制器的集中控制特性，对数据中心网络的负载均衡和容错进行了研究，提出了基于大流的负载均衡算法LFLB和基于多路径的容错算法MPFT。LFLB算法根据SDN控制器中的网络拓扑信息、控制器定时收集到的各个流的信息为网络中的大流选择互不冲突的路径来达到全网的负载均衡，MPFT算法根据SDN控制器中的网络拓扑和链路利用率等信息为受故障影响的流选择绕过故障的路径。两个算法都基于SDN控制器中的全网视图，考虑了整个网络的状态，因此能更好地实现数据中心网络的负载均衡和容错。　　最后，本文设计了实验场景，对LFLB和MPFT算法进行了验证。实验结果表明，它们能提高数据中心网络的对分带宽和吞吐量。