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概述
软件定义网络（Software Defined Network，SDN）是一种新型的网络创新架构，由美国斯坦福大学Clean-Slate课题研究组提出，SDN通过将网络设备控制面与数据面分离开来，实现网络流量的灵活控制，使网络变得更加智能和高效，这种新型架构为网络虚拟化提供了一种实现方式，极大地推动了下一代互联网的发展。
发展背景
在早期网络中，人们认为“推动网络的创新，需要在一个简单的硬件数据通路上编程”，即动态网络，这种方法存在隔离性、性能和复杂度的问题，随后，人们又提出了可编程的网络处理器，但这种方法增加了数据通道底层的复杂度，经过多次尝试和失败，最终，SDN应运而生，成为新一代互联网技术的代表。
基本概念
SDN的核心思想是将控制平面和数据平面分离，并使控制平面能够通过软件编程的形式定义和控制网络，这种分离使得网络设备不再需要依赖特定的硬件，而是可以通过软件进行配置和管理。
设计思想
SDN采用分层的思想，将网络分为应用层、控制层和转发层，在控制层，包含具有逻辑中心化和可编程的控制器，负责掌握全局网络信息，在转发层，包含哑的交换机，仅提供简单的数据转发功能，两层之间采用开放的统一接口进行交互，如OpenFlow等。
体系结构
SDN的整体架构由下到上分为数据平面、控制平面和应用平面，数据平面由交换机等网络通用硬件组成，负责数据转发，控制平面包含SDN控制器，负责网络的控制和管理，应用平面则包含各种基于SDN的网络应用，用户无需关心底层细节即可编程、部署新应用。
关键技术
SDN中的关键技术包括数据平面的转发方式和控制器的集中管理，数据平面的转发方式大体分为硬件和软件两种，硬件方式速度更快，但灵活性相对较低；软件方式则更加灵活，但性能可能受到一定影响，为了提升硬件转发的灵活性，提出了RMT模型，实现了一个可重新配置的匹配表，允许在流水线阶段支持任意宽度和深度的匹配字段，控制器则通过南向接口与数据平面进行通信，通过北向接口与应用平面进行通信。
优势与挑战
SDN的优势在于其集中管理、安全性、成本节约和可扩展性等方面，通过集中式控制器，SDN可以对网络进行统一管理和配置，提高了网络的安全性和可靠性，SDN还可以降低运营成本和资本支出成本，提高网络的效率和性能，SDN也面临着一些挑战，如标准化问题、互操作性问题以及安全风险等。
未来随着技术的不断发展和完善，SDN将在更多领域得到广泛应用和推广。