OpenFlow是一种用于controller和网络设备之间通信，被controler用来控制网络设备，网络设备用来反馈信息的标准化南向借口。OpenFlow还规定了网络设备对报文的转发和编辑方式。
一、OpenFlow的标准分析
1、交换机转发平面
逻辑上有两部分组成：Port端口和流表（Flow table）其中Port端口表示：跟Controller通信的通道（controller channel）可以认为是一个特殊的Port。
流：指在一段时间内，经过同一个网络的一些列具有相同属性的顺序发送的报文集合。
流表：就是芯片中一张张的转发表，每张流表都有很多的流表项（Flow Entry）组成。
流表项：是流表的最小单位，每条流表项对应了网络中传输的一条流。
流表项的6个组成部分：
MatchField：匹配字段
Priority：（优先级）
Counter：计数器
Instruction：指令
Timeout：（超时时间）
Cookie：附属属性；
2、controller和交换机之间的消息分为三大类，分别是Controller-to-switch消息，Asynchronous（异步）消息（也就是Switch-to-control）、Symmetric（对称）消息。
3.1Controller-to-switch消息
消息类型：
1）Feature
2）Configuration
3）Modify-state
4）Read-state
5）Packet-out
6）Barrier
7）Rolo-request
8）Asynchronous-configuration
3.2Asynchronous（异步）消息
1）packet-in
2）Flow-removed
3）Port-status
4）Error
3.3Symmetric（对称）消息
1）Hello
2）Echo
3）Experimenter
4、OpenFlow Channel（交换机通道）
OpenFlow Channel是指交换机跟Controller之间的连接通道，可以使带外管理通道，也可以使带内管理口，常用的是带外管理口。连接可以使TCP连接，也可以是TLS连接。使用TCP/TLS连接主要是为了保证可靠性。如果多个交换机跟多个Controller连接，那么创建多条TCP/TLS连接。
5、Controller有三种角色
1）Master
2）Slave
3）Equal
6、Openflow系统性能指标
1）交换机处理带宽---由芯片决定
2）流表项数量-------有芯片决定
3）流表项下发能力---每秒中能安装多少条流表项；通过提高CUP主频或优化软件（主要是优先级的排序）。
4）To-controller报文转发--报文在交换机里面匹配到某条流表项，这条流表项的动作是吧报文送到Controller，Controller经过处理之后可能会再把报文通过交换机转发出去。性能取决于Controller和交换机两个元素。
二、OpenFlow Controller和交换机工作流程
1）系统初始化
交换机系统初始化的时候，都会有默认的流表，流表里面有一条默认的流表项。（默认的丢弃报文或所有报文都转发给Controller）
2）业务驱动Controller增加/删除/修改流表项
Controller进行下发流表项，对流表项做一系列动作。
3）报文在交换机中转发
报文根据交换机的配置去查找指定流表，执行相应的指令。
三、Controller（控制器）
Controller是一个运行在独立服务器上的软件程序，可以用不同的语言来实现，可以运行在不同的操作系统上。目前包括：SDN controller和Openflow controller，其中Openflow controller只支持openflow一种南向接口协议去控制转发设备。
Controller属性：
1） 北向接口：最简单最传统的北向几口是CLI、SNMP、目前最流行的是REST API接口。
2） 南向接口：openflow、SNMP/NetConfig、OF-config、XMPP、LISP、BGP-LS;
3） 控制方式:集中控制和分布式控制（Onix）
4） 对物理和虚拟设备的通用管理
5） 支持Openflow标准。
四：Ryn控制器
Ryn控制器是日本NTT一个实验室发起的Controller项目。它是基于Python开发的，是唯一一个支持OpenFlow1.3的开源控制器。云计算平台Openstack可以直接调用Ryu控制器来配置OVS。
