随着SDN（Software Defined Network即软件定义网络）和OpenFlow的出现，将应用层路由使用软件编程实现成为可能。OpenFlow协议通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活与集中控制，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。同时，在SDN网络中，由于网络是可编程的并且可以使用软件来管理的，使得网络的升级与配置十分容易。SDN网络也可以随着需求的变换而快速更新网络管理策略。OpenFlow协议为SDN提供了一个统一的接口，这种统一接口使得SDN的推广和扩展更为容易，设备与设备间，设备与控制器间“松耦合”，而每个设备和控制器内部“高内聚”。应用层协议路由，简称应用路由，也被称作应用层交换、7层交换(L7Switching)，基于内容的交换和4-7层交换(L4-7 Switching)技术，是一种新兴的网络管理方法。目前，应用路由常常被应用于服务器集群的负载均衡，链路选择，带宽管理等功能，从应用层的层次上来控制网络中数据报文的流向。应用层路由的目标是提高终端用户的体验，加速网络，提高网络利用率。传统的应用层协议路由方法多数需要修改硬件，并且自定义网络管理策略和协议，硬件难以升级和适应需求的不断变化，自定义的协议和策略也难以得到业界的广泛认可和扩展。　　综合以上几点，为了提高网络的服务质量，设计并实现一个基于应用层协议的路由或交换设备（网络），同时保证应用路由的可拓展性，易于实施和动态策略变化，本文提出了一种利用SDN架构和OpenFlow协议来控制网络流量，实现应用层协议路由的方法并将其实现。基于OpenFlow协议的应用层路由方法一方面可以使得网络集中控制，易于维护与配置，另一方面，网络的可编程性使得我们的应用路由可以快速升级，根据需求的变更而变动路由策略。然而，目前国内外对软件定义网络(SDN)的研究尚处于起步阶段，对应用层路由的SDN网络问题的研究不够深入。因此基于OpenFlow的应用层协议路由问题的深入研究与对应OpenFlow控制器的实现具有非常重大意义。　　本文首先构建了两个面向应用层协议路由的实验平台。这两个平台分别是使用OpenvSwitch模拟OpenFlow交换机的虚拟实验平台和一个基于H3C交换机和RYU控制器的真实环境下的实验平台。之后，我们对这两个构建的实验平台进行了性能分析和性能对比。随后，我们基于真实的H3C交换机和RYU控制器的实验平台，实现了面向应用层协议路由的OpenFlow控制器。在这个控制器的主要功能有以下四个:应用层协议识别，HTTP协议细分类，负载均衡，可靠性服务。最后本文对面向应用层协议路由的OpenFlow控制器进行了性能评价与性能情况原因分析，并指出了目前的控制器性能瓶颈和提升性能方法。