本节书摘来自华章计算机《软件定义网络：基于OpenFlow的SDN》一书中的第1章，第1.1节,作者：Siamak Azodolmolky，更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。
1.1 理解软件定义网络——OpenFlow特色
软件定义网络（Software Defined Networking，SDN）通常被认为是计算机网络领域中的创新概念，其目标是极大地简化网络控制和管理，通过网络的可编程性引导创新。通常，计算机网络的建设依赖于大量的网络设备（如交换机、路由器、防火墙等），以及在设备中嵌入实现的复杂网络协议（软件）。网络工程师负责配置各种策略，以应对各种各样的网络事件和应用场景。他们需要手工地将这些高层策略转换为低层的配置命令，这些繁杂的任务通常只能通过有限的工具完成，使得网络管理控制和性能调优任务总是带有挑战性并易于出错。
另一个网络工程师和研究人员常常提到的挑战是因特网的固化机制。庞大的因特网基础设施和它对我们生活诸多方面所带来的影响，使得因特网无论是在物理基础设施方面，还是在相关的协议及性能方面，都极难发展进步。随着因特网上新兴的强大应用越来越趋于复杂化，现有的因特网机制在应对这些新的挑战时便显得力不从心。
可编程网络的概念是作为一种促进网络进化的途径而提出的，特别是SDN，它是一种新的网络模式，把执行转发的硬件部分（例如专用的包转发引擎）从控制决策部分（如协议和控制软件）中分离出来。这种控制逻辑的迁移，使得下层网络互连基础设施能够从应用层面上抽象出来，而以前的控制逻辑是紧密集成到网络设备（如以太网交换机）中的，现在则转变为逻辑上集中的可访问的控制器。这一分离提供了一个更灵活的、可编程的、与厂商无关的、高性价比的创新网络架构。除了网络的抽象化，SDN架构也将提供一组应用编程接口（Application Programming Interface，API），使得常用网络服务的实现更为简便，这些服务涉及路由、多播、安全、访问控制、带宽管理、流量工程、QoS、能效管理以及各种策略管理等。从逻辑意义上看，SDN中的网络智能被集中到了基于软件的控制器（在控制平面）中，而网络设备变成了简单的数据包转发设备（数据平面），并可以通过开放接口对它进行编程。这种开放编程接口的早期实现之一便是OpenFlow。
将转发硬件从控制逻辑中分离出来，能够简化新型协议和应用的部署，直接进行网络的虚拟化和管理，并且能够把各种中间构件整合到软件实现的控制中。通过精简网络，简化了转发硬件和负责决策的网络控制器，而不用在错综复杂的分散的设备中去实施策略和执行协议。
负责转发功能的硬件包含以下两部分：
- 一个包含流记录（flow entry）的流表（flow table），流记录由用于匹配当前流的规则和所采取的具体操作构成。
- 一个传输层协议，用于与控制器进行安全传输，以传递没有记录在当前流表中的新记录。
