Le contexte de l'évolution des infrastructures des opérateurs de télécommunications vers les paradigmes SDN et NFV nécessite de lever différents verrous techniques, liés d'une part à la centralisation des fonctions de contrôle, d'autre part aux contraintes d'approches qui s'inspirent directement du Cloud Computing. Dans cette thèse, nous avons abordés deux problématiques. Dans la première nous cherchons à définir une architecture SDN plus adaptée et performante par rapport aux besoins des opérateurs. Pour cela, nous avons proposé un plan de contrôle SDN distribué et flexible visant à dépasser les limites du protocole OpenFlow centralisé ainsi que les contraintes de la virtualisation des fonctions réseaux. L'architecture proposée permet la composition, puis la validation et le déploiement différenciés de services réseaux composables et reconfigurables dynamiquement en prenant en compte les SLA associés aux services. Nous avons illustré certaines propriétés de cette architecture, distribution, composition, dynamicité dans une preuve de concepts. Dans la deuxième, pour réaliser les SLA attendus, nous cherchons à optimiser le placement des services réseaux dans cette infrastructure. Nous avons d'abord traité la problématique du placement de contrôleurs SDN en optimisant des métriques de latence, de charge et de fiabilité, puis de manière plus générale le placement de chaînes de fonctions réseaux virtualisées. Nous avons démontré pour cela les potentialités et les performances des algorithmes évolutionnaires pour tenter de proposer un outil de résolution générique de placement de fonctions réseaux.