軟體定義網路 (Software-defined networking, SDN) 架構大略分為應用層、控制層以及基礎架構層三層。
| 應用層 |
|---|
| 北向 API |
| 控制層 |
| 南向 API |
| 基礎架構層 |
控制層由控制器 (Controller) 負責，集中管理眾多網路設備，讓網路設備專注於封包傳遞，網管人員能以高階軟體的方式調整網路的決策，提升網路資源管控和管理效率。對應用層界面是 Northbound API，對基礎架構層是 Southbound API。基礎架構層 (資料層、Data Layer、Forwarding Layer）由各種網路設備所組成，透過 Southbound API 將設備資訊送到控制器內做整合，並接受控制器的訊息對 flow table 等設備內的設定作調整。控制層內由許許多多模組組成一個可以應付各種需求的控制器。應用層由許多 Forwarding、Firewall 和 Security 等應用所組成，透過 Northbound API 取得整個 SDN 網路的相關資訊去做相對應處理。
例如有個應用想要建立一條從主機 A 到主機 B 的路線，只需要告訴控制器，控制器根據內部現有的網路拓樸計算出最佳的路徑並自動將設定部署到整個網路，不用對每一個交換機做獨立設定。
Controller 備援
參考：- http://www.cc.ntu.edu.tw/chinese/epaper/0029/20140620_2908.html
- 可程式網路
- 網路功能虛擬化 (Network Virtualization Function，NFV)
- https://medium.com/@RiverChan/sdn與nfv的區別和關係-3a15692bb3f6
- http://speed.cis.nctu.edu.tw/~ydlin/miscpub/indep_wanghc.pdf：ONOS 有著較好的使用者體驗。測試分散式叢集 (distributed clustering) 功能，Opendaylight 效能較好，ONOS 在穩定性與高可用性上較好。
- 控制器：Ryu、NOX/POX、Beacon、Opendaylight、ONOS、...
- 北向協定：OpenDayLight 的 REST API，ONOS 的 intent framework API，...
- 南向協定：Open Network Foundation (ONF) 的 OpenFlow，SNMP、LISP、XMPP、PCEP、OF-Config、Net-Config、BGP-LS、OPFLEX...
- Software Driven Network
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