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软件定义网络，简称SDN，是一种革命性的网络架构。传统网络中，每个设备都包含控制平面和数据平面，控制分散在各个设备中。而SDN将控制平面从网络设备中分离出来，集中到专门的控制器中，实现了网络的集中控制和统一管理。
SDN的核心理念是控制平面与数据平面的分离。控制平面负责决定数据包如何转发，包含路由算法和网络策略。数据平面则负责实际的数据包转发工作。通过这种分离，SDN实现了网络的集中控制，控制器拥有全局的网络视图，可以通过软件编程的方式灵活定义网络行为。
SDN具有三个关键特性。首先是集中控制，控制器拥有全局的网络视图，能够统一管理网络策略。其次是可编程性，网络行为可以通过软件定义，支持动态配置和调整。第三是抽象化，通过北向和南向接口，实现了应用与底层硬件的解耦，简化了网络管理和应用开发。
SDN的工作流程如下：首先，应用向控制器发送网络请求。控制器接收请求后，基于全局网络视图计算最优路径。然后，控制器将流表规则下发到相关的交换机。交换机收到规则后，按照指定的规则转发数据包，最终实现端到端的通信。这个过程体现了SDN集中控制和可编程的特点。
SDN在多个领域都有重要应用。在数据中心网络中，SDN提供灵活的资源调度和负载均衡。在云计算平台中，SDN支持多租户网络隔离和动态扩展。网络虚拟化方面，SDN实现了网络资源的抽象和共享。在流量工程中，SDN能够实现智能路由和带宽优化。SDN的主要优势包括提高网络灵活性、简化管理、促进创新，并降低运维成本，是未来网络发展的重要方向。