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大数据时代的到来,让光网络面临许多新的挑战：光网络要提高动态适应能力来面对逐渐增加的高突发业务；光网络要具备灵活扩展能力来适应大规模组网；业务带宽的多变需要光网络具备灵活栅格的弹性调节能力。同时,在软件定义光网络蓬勃发展下,给光网络面对这些挑战带来了新的契机。软件定义网络的可编程扩展能力能够很好的控制网络中的硬件节点,同时能够兼容弹性光网络。软件定义网络和光网络的结合,可以很大程度上去解决上述所面对的这些问题。本文针对上文所述问题,结合软件定义网络的思想,设计开发了软件架构,参与搭建了软件定义光网络的实验平台。由于光层和电层的属性不同,我们依据光的特性,把OpenFlow协议从IP层扩展到光层,从而使软件定义网络的架构下控制器能够控制光网络节点,以满足光网络的特殊需求。此外,对于软件平台下的硬件节点进行详细的阐述,同时对于节点故障问题进行深入探讨。具体的工作成果如下：1)基于软件定义光网络,设计了软件中的Switch模块,开发了Switch模块部署时能够控制底层硬件节点的接口程序,从而实现了整个平台对于底层硬件资源信息的掌握和控制。同时制定了为Switch模块在光层中应用的OpenFlow协议扩展方案。基于软件定义光网络软件平台,完成了底层硬件平台搭建和多域的组网。2)依据整个实验平台中硬件节点结构功能,实现了不同结构功能硬件节点的可编程控制,同时完成了自主搭建开发新型的可变带宽光交叉节点,新的光节点可以很好的适应于软件定义光网络,并且实现了可变带宽的弹性控制。3)针对软件定义光网络下的硬件节点故障问题,提出了一种依靠传统光网络设备来实现网络功能虚拟化的方案。方案中设计了新的节点结构,很好的实现了网络虚拟化的功能和网络中数据包的预处理。这个方案通过上层虚拟网络,减少了硬件对于网络的限制,降低了节点故障对网络带来的影响。