随着互联网络的迅速发展,互联网的移动终端和PC网络集群已经成为人们学习、生活、工作中必不可少的一部分,但是近些年来,大数据和新型计算机网络等网络技术的出现打破传统计算机网络的格局。网络的规模和应用层的软件业务量都处于强势的上升期,使得网络南北、东西两向的流量和信息交互对网络交换机设备的软硬件要求也随之提高,传统的网络交换机匹配结构已经无法在冗余复杂封闭的网络中进行大规模的网络扩展。为了适应今后互联网应用的需求和解决传统网络体系结构,引入了软件定义网络(Software Defined Network,SDN),SDN 是一种全新型且更具有符合当代网络发展的网络体系架构,其核心思想是从传统的交换机中把具体业务通过细化分类,将数据转发平面和路由控制平面分离。OpenFlow交换机是SDN的转发层面的基础单元结构,也是其层面进行数据包转发的主要工作设备,它的性能则直接影响网络的给用户体验的差异,而OpenFlow交换机的流表项匹配工作流程,又是SDN其转发层面的决策机制的核心架构。虽然基于新型的网络提出的OpenFlow交换机本身适合当今网络发展的需求,但必然存在可以优化甚至改善的可研究性问题。其交换机的存储空间和匹配速度两项指标被受学界和业界关注。交换机的优化和改善促进SDN网络快速发展,同时也促进了互联网与人类信息的紧密性。本文基于TCP/IP匹配字段分层概念提出F-OpenFlow交换机的匹配结构。首先,交换机先分别对数据包和OpenFlow交换机规则流表依照TCP/IP四层结构进行分层归类,在获取前者的特征结构字符串后再做匹配项的查询,其中匹配过程中OpenFlow协议与数据包复杂,本文第四章从命中率、元组长度以及命中率和元组长度共同作用下的三组环境条件下进行仿真实验。F-OpenFlow匹配结构与SDN原始的OpenFlow匹配结构的实验数据做其对比。在通常情况下,两者之间各有所长,但是随着网络的发展数据包会更为复杂且其长度也会增加,所以F-OpenFlow可能会更适合于现在或者未来的网络发展需求。