SDN的核心理念之一就是將控制功能從網絡設備中剝離出來，通過中央控制器實現網絡可編程，從而實現資源的優化利用，提升網絡管控效率。
工作在基礎設施層的SDN交換機雖然不在需要對邏輯控制進行過多考慮，但作為SDN網絡中負責具體數據轉發處理的設備，為了完成高速數據轉發，還是要遵循交換機工作原理。本質上看，傳統設備中無論是交換機還是路由器，其工作原理都是在收到數據包時，將數據包中的某些特征域與設備自身存儲的一些表項進行比對，當發現匹配時則按照表項的要求進行相應處理。SDN交換機也是類似的原理，但是與傳統設備存在差異的是，設備中的各個表項并非是由設備自身根據周邊的網絡環境在本地自行生成的，而是由遠程控制器統一下發的，因此各種復雜的控制邏輯(例如鏈路發現、地址學習、路由計算等等)都無需在SDN交換機中實現。
SDN交換機可以忽略控制邏輯的實現，全力關注基于表項的數據處理，而數據處理的性能也就成為評價SDN交換機優劣的最關鍵指標，因此，很多高性能轉發技術被提出，例如基于多張表以流水線方式進行高速處理的技術。另外，考慮到SDN和傳統網絡的混合工作問題，支持混合模式的SDN交換機也是當前設備層技術研發的焦點。同時，隨著虛擬化技術的出現和完善，虛擬化環境將是SDN交換機的一個重要應用場景，因此SDN交換機可能會有硬件、軟件等多種形態。例如，OVS(Open vSwitch，開放虛擬交換標準)交換機就是一款基于開源軟件技術實現的能夠集成在服務器虛擬化Hypervisor中的交換機，具備完善的交換機功能，在虛擬化組網中起到了非常重要的作用。
SDN交換機的出現，對傳統的網絡設備廠商造成了最直接的威脅，如何將新興的網絡技術與傳統設備產品的優勢相融合，是這些廠商正在苦苦思索的問題。雖然SDN交換機已經對傳統的網絡產業鏈造成了巨大的沖擊，但是僅憑單獨的數據轉發設備還不足以支撐起整個SDN的天空，未來更激烈地競爭必將會在SDN的控制層和應用層發生。
SDN交換機只負責網絡高速轉發，保存的用于轉發決策的轉發表信息來自控制器，SDN交換機需要在遠程控制器的管控下工作，與之相關的設備狀態和控制指令都需要經由SDN的南向接口傳達，從而實現集中化統一管理。
當前，最知名的南向接口莫過于ONF倡導的OpenFlow協議。作為一個開放的協議，OpenFlow突破了傳統網絡設備廠商對設備能力接口的壁壘，經過多年的發展，在業界的共同努力下，當前已經日臻完善，能夠全面解決SDN網絡中面臨的各種問題。
當前，OpenFlow已經獲得了業界的廣泛支持，并成為了SDN領域的事實標準，例如OVS交換機就能夠支持OpenFlow協議。OpenFlow解決了如何由控制層把SDN交換機所需的用于和數據流做匹配的表項下發給轉發層設備的問題，同時ONF還提出了OF-CONFIG協議，用于對SDN交換機進行遠程配置和管理，其目標都是為了更好地對分散部署的SDN交換機實現集中化管控。
OpenFlow在SDN領域中的重要地位不言而喻，甚至大家一度產生過OpenFlow就等同于SDN的誤解。實際上，OpenFlow只是基于開放協議的SDN實現中可使用的南向接口之一，后續可能還會有很多的南向接口(例如ForCES、PCE-P等等)被陸續應用和推廣。但必須承認的是，OpenFlow就是為SDN而生的，因此它與SDN的契合度最高。相信在以ONF為領導的產業各方的大力推動下，它在未來的發展前景也將更加明朗。
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