SDN (Software Defined Network),即软件定义网络,引起了国内外网络通信领域的广泛关注。其控制平面与数据平面相分离的网络架构,使网络的集中控制和管理更加便捷,其软件可编程特性能够对数据包进行更细粒度的检测与处理,使网络设备处理数据包的灵活性大大增强,从而促进了网络虚拟化的发展。本文研究的主要内容包括：SDN架构、SDN交换机及其中的多字段查找表。由于传统OpenFlow交换机大多采用基于TCAM的高速硬件查找表,该结构虽具有高效查找功能,但产生的功耗很大并且会消耗相当多的硬件电路资源,加大了芯片、板级设计的难度。而并行Bloom滤波器(Parallel Bloom Filter)是一种衍生于Bloom滤波器的高效多字段查找结构,它应用广泛,具有查询效率高、消耗资源少等优点,缺点仅在于具有一定的误检概率。因此,本文将基于并行Bloom滤波器,提出一种支持SDN的多协议查找结构MPBF-TVHT。该结构具有良好的查找灵活性并且存储资源消耗较低；其中,MPBF能够满足SDN灵活的多协议查找需求,而TVHT降低了有效字段数量对误检概率的影响,确保在各种查找条件下都能具有较低的误检概率。本文对提出的SDN多字段查找结构进行了详细的误检概率数学分析以及基于Matlab软件的性能仿真与结果对比。仿真和测试结果表明,该结构能够很好地满足SDN灵活的查找规则对查找表的要求,在存储较多表项时仍能确保误检概率处于可接受范围内以及若干时钟周期的查询效率。本文完成了基于Xilinx FPGA芯片的SDN交换机及多字段查找表的设计工作。对SDN交换机的系统结构以及主要功能模块的设计进行了详细的分析和介绍,能够为相关SDN交换机的设计和实现工作提供参考。