OpenFlow軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)控制器在標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)中的使命就是轉(zhuǎn)換路由，即網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)點(diǎn)之間的路徑，確定哪個(gè)流量可以通過(guò)，或者設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)行為相關(guān)隊(duì)列變化成特定轉(zhuǎn)發(fā)。

所有的SDN控制器應(yīng)用都要求一個(gè)域名控制器管理的網(wǎng)絡(luò)地圖。這個(gè)地體用于識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中的特定設(shè)備，以便創(chuàng)建一個(gè)路由時(shí)，可以分割成有序設(shè)備列表。用這個(gè)有序設(shè)備列表，SDN隨后可以穿過(guò)路由通過(guò)網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)地圖必須從邏輯上顯示設(shè)備，并連接網(wǎng)絡(luò)聚合拓?fù)?，?duì)于一些應(yīng)用，也要記錄每一個(gè)設(shè)備和聚合的狀態(tài)。這個(gè)應(yīng)用如何使用這個(gè)地圖也是SDN可以提供服務(wù)命令。

有三個(gè)較為廣泛的路由信息源頭可以驅(qū)動(dòng)SDN控制器應(yīng)用：明確的配置指令、來(lái)自臨近網(wǎng)絡(luò)組件的“路由嗅探”以及路徑計(jì)算。很可能所有的這些路由源都存在于一個(gè)單一的網(wǎng)絡(luò)中，因此所有的這些SDN控制器應(yīng)用類(lèi)型應(yīng)考慮到且能夠支持，至少通過(guò)控制器的北行應(yīng)用程序接口(API)支持。

然而，值得注意的是，由于目前北行API還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，也沒(méi)有完全的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控或者SDN設(shè)備控制的通用標(biāo)準(zhǔn)，SDN控制器應(yīng)用很可能是編寫(xiě)的特定控制器。在一套更為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)之前，云提供商必須小心選擇滿足自身需求的控制器和設(shè)備包。

釋放SDN控制器應(yīng)用潛能

路由分配

路由分配是SDN控制器應(yīng)用中最簡(jiǎn)單的一個(gè)。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以用簡(jiǎn)單的地理應(yīng)用識(shí)別一系列設(shè)備或者創(chuàng)建路由的聚合點(diǎn)。比如，這樣的一個(gè)設(shè)備可以從數(shù)據(jù)中心的電纜線路圖來(lái)驅(qū)動(dòng)，創(chuàng)建軟件定義數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。

路由分配應(yīng)用也用于創(chuàng)建SDN控制的聚合提供，作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一部分。如果地圖中的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息可用，這個(gè)應(yīng)用就會(huì)警告運(yùn)營(yíng)商路有點(diǎn)可能包含了擁堵或者失敗源。路由分配也是網(wǎng)絡(luò)分段的基礎(chǔ)，或者“切片”，這是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)變成獨(dú)立的子網(wǎng)絡(luò)的細(xì)分。這個(gè)應(yīng)用對(duì)于云端數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要，且也可能在VPN/VLAN應(yīng)用中具有價(jià)值。

路由嗅探

路由嗅探是學(xué)習(xí)來(lái)自鄰近設(shè)備或者更高的協(xié)議控制層的需求的過(guò)程。在控制器應(yīng)用中，SDN技術(shù)形成了網(wǎng)絡(luò)的核心或者更低的層，軟件定義網(wǎng)絡(luò)可以作為運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)(核心IP元素)，也可以作為物理層路徑出現(xiàn)。如果軟件定義網(wǎng)絡(luò)“邊緣”可以讀取外部網(wǎng)絡(luò)路由公告，并連接，隨后SDN控制器應(yīng)用就可以構(gòu)造所需路由來(lái)連接每一個(gè)鄰近網(wǎng)絡(luò)。這也是SDN應(yīng)用的本質(zhì)，谷歌在其廣為人知的SDN部署中就是這樣應(yīng)用的。

有很多方法可以用于路由嗅探，包括讓軟件定義網(wǎng)絡(luò)的邊緣元素仿真一個(gè)路由器以及接受路由公告。另一個(gè)方法是用一個(gè)軟件元素在路由器中發(fā)送路由公告到另一個(gè)中央SDN控制器應(yīng)用中。邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)也有加強(qiáng)的應(yīng)用，允許用于“嗅探”路由數(shù)據(jù)，甚至是創(chuàng)建中央路由反射器，在這個(gè)反射器中路由信息可以收集并分散。SDN控制器應(yīng)用可以將這些加強(qiáng)應(yīng)用到BGP中，從而在網(wǎng)絡(luò)的SDN部分構(gòu)建路由。

路徑計(jì)算

最復(fù)雜的SDN控制器應(yīng)用就是路徑計(jì)算，基于設(shè)備需求、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜唾Y源狀態(tài)確定路由。為了讓這種類(lèi)型的應(yīng)用工作，要做的不只是網(wǎng)絡(luò)地圖，還要用信息填充地圖，包括用戶在哪里連接了，設(shè)備和聚合干線的狀態(tài)和流量負(fù)載。這個(gè)地圖可能收集這種類(lèi)型的遙感勘測(cè)，從當(dāng)前的管理系統(tǒng)和設(shè)備接口，比如SNMP和RMON，也會(huì)從插在網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)點(diǎn)的探測(cè)器中收集。

目前一個(gè)稱之為應(yīng)用信息暴露基礎(chǔ)架構(gòu)的IETF項(xiàng)目正在尋求從網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)向應(yīng)用交付信息的方法，這種情況下，進(jìn)行應(yīng)用創(chuàng)建和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)地圖。相同的項(xiàng)目也為上面提到的其他SDN控制器應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)或者狀態(tài)數(shù)據(jù)，能夠自動(dòng)化路由或者基于網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行路由確認(rèn)。

早起的SDN控制器應(yīng)用可能完全局限于數(shù)據(jù)中心，提供商可以使用OpenFlow創(chuàng)建分割且流量設(shè)計(jì)好的虛擬LAN，主要為了特定的用戶和應(yīng)用，且交互受限。一些控制器廠商也提供監(jiān)控應(yīng)用，可以點(diǎn)擊流量進(jìn)行分析，改善網(wǎng)絡(luò)可視性。

監(jiān)控應(yīng)用高亮標(biāo)注出了所有SDN控制器應(yīng)用必須要解決的潛在風(fēng)險(xiǎn)：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)啟維護(hù)控制路徑，設(shè)備配置和失敗。因?yàn)楹诵牡目刂凭W(wǎng)絡(luò)并不能自動(dòng)采用拓?fù)渥兓?，一個(gè)新設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)失敗會(huì)找一個(gè)或者更多設(shè)備沒(méi)有OpenFlow路徑返回到SDN控制器。這樣讓升級(jí)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)表成為可能，設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)表可能隨后就能夠創(chuàng)建OpenFlow通過(guò)的路徑，進(jìn)入設(shè)備中。