云计算的发展，是以虚拟化技术为基础的。云计算公司以按需分配为原则，为客户提供具有高可用性、高扩大性的计算、存储和网络等IT资源。虚拟化技术将各种物理资源抽象为逻辑上的资源，隐藏了各种物理上的限制，为在更细粒度上对其进行管理和利用提供了可能性。

近年，计算的虚拟化技术(主要指x86平台的虚拟化)获得了长足的发展;相比较而言，虽然存储和网络的虚拟化也得到了诸多发展，但是还有很多问题亟需解决，在云计算环境中特别如此。OpenFlow和SDN虽然不是专门为网络虚拟化而生，但是它们带来的标准化和灵活性却给网络虚拟化的发展带来无穷可能。

SDN诞生之初主要适用于小型网络中，例如，校园网和企业网等，因此，控制器被设计为集中式控制。但是随着SDN网络的发展，其被部署于更大型的网络，集中式控制器逐步成为网络瓶颈，使得研究人员提出了散布式控制器。

控制器作为SDN的核心组成，负责在网络装备与控制模块之间提供桥梁作用。它向上提供编程接口使得网络控制模块能够操作底层网络装备;向下则与网络装备交互，掌握全局网络视图。同时屏蔽底层网络装备，网络状态等保护任务，因此，控制器又被称为网络操作系统(NetworkOperateSystem,NOS)。

SDN专线使组织能够创建新型的利用程序，服务和业务模型，这些利用程序，服务和业务模型可以提供新的收入来源并从网络中取得更多价值。

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