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从20世纪70年代开始到现在,互联网技术已经深入到人们生活的方方面面,计算机网络已经成为世界上必不可少的基础设施。但随着传统的网络业务和应用的不断丰富与发展,TCP/IP架构变的越来越复杂,如何解决TCP/IP架构体系的庞杂问题已经成为各国当前研究的热点之一。SDN(Software Defined Networking,软件定义网络)是一种创新的网络架构,旨在通过研究可分离、可编程的网络架构解决传统网络的繁杂问题,其核心是OpenFlow。与传统网络相比,它具有更加灵活的性能、可编程、与底层设备厂商产品无关等优点。因此,SDN具有重要的理论研究意义和广阔的应用前景。但是,由于SDN目前还正处于发展初期,各种协议以及通信机制等都有很多需要改进和完善的地方,所以本文从以下几个方面对OpenFlow网络通信进行研究,主要工作如下:(1)本文通过对软件定义网络(SDN)、OpenFlow技术以及OpenFlow网络通信原理的分析与研究,针对OpenFlow网络中不同层次的网络通信分别设计了不同的通信方案。(2)对于二层交换网络,要实现数据包能跨网段跨OpenFlow交换机通信,方案主要引入GRE Tunnel技术;对于路由网络,设计以RouteFlow平台为根基,通过将路由的逻辑控制策略提供给数据平面的方法,最终实现OpenFlow网络拥有路由逻辑控制策略。(3)本文搭建了基于Linux系统的SDN仿真平台,利用Mininet软件和RouteFlow平台建立网络拓扑,并通过网络分析抓包工具Wireshark进行抓包测试,然后对得到的实验数据进行统计与分析,以验证系统的可行性。为了对系统开启后数据的通信过程有直观的了解,本文还开发了简单的WEB界面。最后又通过流量监测工具监测系统的整体性能,来证明系统的稳定性。实验结果表明,本系统设计的方案是可靠合理的。