Open Flow協議、Open Flow交換機跟流表(FlowTable)
傳統網絡：傳統網絡的缺陷或者催生SDN的背景請參考鏈接https://www.cnblogs.com/031602523liu/p/8887740.html
網絡設備手工維護，依靠傳統網絡管理軟件等方式輔助人工進行維護，運維效率低下，容易出現由於個人能力的差異以及響應等原因， 影響運維的效率， 增加運維的成本；傳統網絡業務割接或者新業務上線週期偏長，往往大的業務割接切換，涉及非常複雜的操作，例如防火牆設備涉及多條策略的調整，出錯概率大；傳統網絡故障定位效率不夠，部分問題定位困難，往往因爲工程師個人經驗以及能力等原因，影響故障處理進度，最終導致嚴重後果，增加運維的負擔。
SDN網絡：
SDN 網絡的主要特點是集羣化、採用虛擬的軟件定義網絡數據流，通過圖形化的方式簡易的呈現，方便業務的上線以及後期的維護擴容；SDN 自動化運維方式， 與雲平臺進行對接， 實現網絡服務的自動化。對流量路徑、網絡擁賽情況進行實時的自動化優化以及感知，精確感知網絡延時以及丟包情況。同時對更換的備件等進行配置自動化的下發，提升運維效率，避免人爲的操作引起的差錯從而增加運維的成本；SDN 運維過程中，可以通過可視化的圖形界面，清晰的梳理物理網絡結構以及邏輯網絡結構，一眼就能瞭解清楚業務流以及管理數據流向。可以通過 SDN 的雷達檢測網絡故障、 SND 仿真終端的方式模擬數據測試等方式，通過可視化的頁面簡單清晰的進行網絡的維護工作，實現可溯源、可審計等規範的運維；SDN 的架構變化帶來的網絡運維變化同樣非常大，基於 overlay 的網絡統一接入業務、管理、存儲流量、消除基礎網絡的二層環路。整個 overlay 的網絡結構，打破了傳統的網絡壁壘，可實現遠端數據中心大二層互聯互通。在運維過程中，只需通過圖形化的界面，統一調度、維護網絡中的業務數據，即可實現環路檢測、路徑探測、切換業務流等操作，運維即方便快捷。
智能化、可視化、自動化，是後期 SDN 網絡運行維護的主要方式，降低傳統網絡維護中的成本以及提升網絡運維的效率。
Open Flow協議(數據鏈路層)：首先，ODL控制器支持Open Flow協議。在支持SDN的物理網絡中(架構圖如下):
控制層和轉發層之間的API叫做“南向接口”，“南向接口”是控制層與轉發層之間的通信通道，以OpenFlow協議爲標準，實現了控制器與交換機之間的信息交互。
OpenFlow交換機是整個OpenFlow網絡的核心部件，主要管理數據層的轉發。OpenFlowSwitch擁有一個FlowTable（流表），它只按照流表進行轉發，FlowTable的生成、維護和下發由外置的Controller來實現。這裏的FlowTable並非是指IP五元組（IP源地址、IP目的地址、協議號、源端口、目的端口），OpenFlow1.0規範定義了包括輸入端口、MAC源地址、MAC目的地址、以太網類型、VLANID、IP源地址、IP目的地址、IP端口、TCP源端口、TCP目的端口在內的10個關鍵字（十元組）。FlowTable中的每個關鍵字都可以通配，網絡的運營商可以決定使用何種粒度的流，比如運營商只需要根據目的IP進行路由，那麼FlowTable中就可以只有IP目的地址字段是有效的，其它全爲通配。傳統網絡中數據包的流向是人爲指定的，雖然交換機、路由器擁有控制權，卻沒有數據流的概念，只進行數據包級別的交換；而在OpenFlow網絡中，統一的Controller取代路由，決定了所有數據包在網絡中傳輸路徑。
OpenFlow採用控制和轉發分離的架構，意味着MAC地址的學習由Controller來實現，VLAN和基本的路由配置也由Controller下發給OpenFlowSwitch。對於三層網絡設備，各類路由器運行在Controller之上，Controller根據需要下發給相應的路由器。當一個Controller同時控制多個OpenFlowSwitch時，它們看起來就像一個大的邏輯交換機。
FlowTable的下發可以是主動的，也可以是被動的。
主動模式：Controller將自己收集的FlowTable信息主動下發給OpenFlowSwitch，隨後OpenFlowSwitch可以直接根據FlowTable進行轉發。
被動模式：OpenFlowSwitch收到數據包後，首先在本地的FlowTable上查找轉發目標端口，如果沒有匹配，則把數據包轉發給Controller，由控制層決定轉發端口，並下發相應的FlowTable。被動模式的好處是網絡設備無需維護全部的FlowTable，只有當實際的流量產生時才向Controller獲取FlowTable記錄並存儲，當記錄老化時可以刪除相應的FlowTable，故可以大大節省存儲器空間。
Open Flow交換機:
OpenFlow交換機由 安全通道、流表、OpenFlow協議 三部分組成。
安全通道
安全通道是連接OpenFlow交換機和控制器通信的接口。控制器通過這個接口來控制和管理OF交換機，同時OF交換機通過這個接口將事件傳給控制器，發送數據包，並接收來自控制器下發數據包。
控制器和交換機必須通過安全通道進行通信，而且進行通信的數據包必須按照OpenFlow協議規定的格式執行。
流表(FlowTable):
流表是數據轉發的依據，與交換機的mac地址轉發表和IP地址路由表類似，流表中保存了網絡中各個層次的網絡配置信息，因此可以進行更加豐富的轉發規則。交換機收到來自主機的數據包後，會在本機查詢對應的動作，和對應的輸出端口。
流表有很多流表項，每一條流表項都是一個轉發規則。流表項的結構如下： 包頭域用於數據包匹配；計數器用於統計匹配數據包個數；動作用於指示匹配數據包如何處理；流表由控制器下發給交換機。
下發模式有兩種：主動模式、被動模式。
FlowVisor
FlowVisor是建立在OpenFlow協議上的網絡虛擬化工具。它將物理網絡劃分爲不同的邏輯網絡，從而實現虛網劃分。它讓管理員通過定義流規則來管理網絡，而不是修改路由器和交換機的配置。
FlowVisor部署在標準OpenFlow控制器與OpenFlow交換機之間，並對兩者是透明的。它將物理網絡劃分爲多個虛網，使每個控制器控制一個虛網，並保證各虛網相互隔離。
FlowVisor的設計原則是：
FlowVisor對控制器和交換機是透明的，它們都感知不到FlowVisor的存在
各虛網之間相互隔離，即使是廣播包，各虛網的流量也相互隔離
劃分虛網的策略是靈活、模塊化、可擴展的
OpenFlow消息在進行傳輸時，FlowVisor會根據配置策略對OpenFlow消息進行攔截、修改、轉發等操作。這樣，控制器就只能控制其被允許控制的流，但是控制器並不知道它所管理的網絡被FlowVisor進行過分片操作。 同樣，交換機發出的消息經過FlowVisor過濾後，也會被髮送到相應的控制器。
Controller
OpenFlow將控制層與數據轉發層分離，其中OpenFlow交換機實現了數據轉發功能，而OpenFlow控制器則實現了控制層功能。Controller通過OpenFlow協議提供的標準數據接口，對OpenFlow交換機中的流表進行控制、管理，實現了對整個網絡的集中控制。
在Controller中，可以用python等程序對其功能進行定義，比如下發流表，對Packet_in包進行處理等。