随着互联网业务的蓬勃发展,互联网已经从最初的“尽力而为”的网络,发展成了今天涵盖语音、数字、视频等多媒体业务的融合网络。随着设备、流量的不断增加,网络发展面临着一系列的问题:管理运维复杂且成本高、新业务的开通部署缓慢、流量调度缺乏灵活性等等。为了增强网络的灵活配置和可编程能力,SDN(软件定义网络)应运而生。SDN网络采用和传统网络截然不同的网络架构,独立出控制平面,通过控制平面和数据平面间的南向接口实现开放可编程,即“软件定义”。因此SDN的引入必定会给传统网络带来里程碑式的变革。OpenStack提供了关于基础设施即服务(IaaS)的解决方案,是一个可以管理整个数据中心里大量资源池的云操作系统,包括计算、存储及网络资源。通过结合SDN和OpenStack,可以实现对云数据中心海量网络设备的统一管理,网络管理人员可以基于网络全局视图实施网络的优化和维护,为创建云数据中心降低了成本。本文深入研究了SDN技术,阐述了当前互联网面临的挑战,详细介绍了实现SDN南向接口的标准协议OpenFlow、基于OpenFlow的SDN架构、OpenFlow交换机的架构,以及几种开源SDN控制器等。其次,本文深入探究了OpenStack技术,包括几种实现IaaS云计算平台的对比,OpenStack的优势,以及OpenStack各个组件及架构的分析。本文的实验部分主要由三大部分构成:基于OpenStack云计算平台的搭建,OpenFlow交换机程序的实现,以及在搭建好的云计算平台上模拟SDN网络。OpenStack云计算平台提供了SDN网络的运行环境,OpenFlow交换机程序运行于SDN网络中的转发设备上,而SDN控制器由开源的Floodlight控制器构成。本实验结合了SDN和OpenStack的优势,通过SDN降低底层设备的复杂度,加速网络创新;通过OpenStack提供的网络全局视图,实现对计算、存储和网络资源的统一管理。该实验能在正式部署SDN网络之前模拟实际的SDN网络,并利用模拟的网络评估网络性能、优化设计,降低SDN网络规划和建设的投入。