歷史發展
軟體定義網路2007年，史丹福大學的學生MartinCasado領導了一個關於網路安全與管理的項目Ethane，該項目試圖通過一個集中式的控制器，讓網路管理員可以方便地定義基於網路流的安全控制策略，並將這些安全策略套用到各種網路設備中，從而實現對整個網路通訊的安全控制。
2008年，基於Ethane及其前續項目Sane的啟發，NickMcKeown教授等人提出了OpenFlow的概念，並於當年在ACMSIGCOMM發表了題為《OpenFlow:EnablingInnovationinCampusNetworks》的論文，首次詳細地介紹了OpenFlow的概念。該篇論文除了闡述OpenFlow的工作原理外，還列舉了OpenFlow幾大套用場景。
基於OpenFlow為網路帶來的可程式的特性，NickMcKeown教授和他的團隊進一步提出了SDN（SoftwareDefinedNetwork，軟體定義網路）的概念。2009年，SDN概念入圍TechnologyReview年度十大前沿技術，自此獲得了學術界和工業界的廣泛認可和大力支持。
2009年12月，OpenFlow規範發布了具有里程碑意義的可用於商業化產品的1.0版本。如OpenFlow在Wireshark抓包分析工具上的支持外掛程式、OpenFlow的調試工具（liboftrace）、OpenFlow虛擬計算機仿真（OpenFlowVMS）等也已日趨成熟。OpenFlow規範已經經歷了1.1、1.2以及1.3等版本。OpenFlow1.4標準已經在ONF內部審閱，預計2013年8月初將獲得批准發布。
2011年3月，在NickMckeown教授等人的推動下，開放網路基金會ONF成立，主要致力於推動SDN架構、技術的規範和發展工作。ONF成員96家，其中創建該組織的核心會員有7家，分別是Google、Facebook、NTT、、Verizon、德國電信、微軟、雅虎。
2011年4月，美國印第安納大學、Internet2聯盟與史丹福大學CleanSlate項目宣布聯手開展網路開發與部署行動計畫（NDDI），旨在共同創建一個新的網路平台與配套軟體，以革命性的新方式支持全球科學研究。NDDI利用了OpenFlow技術提供的“軟體定義網路（SDN）”功能，並將提供一個可創建多個虛擬網路的通用基礎設施，允許網路研究人員套用新的網際網路協定與架構進行測試與實驗，同時幫助領域科學家通過全球合作促進研究。
2011年12月，第一屆開放網路峰會（OpenNetworkingSummit）在北京召開，此次峰會邀請了國內外在SDN方面先行的企業介紹其在SDN方面的成功案例；同時世界頂級網際網路、通信網路與IT設備集成商公司探討了如何實現在全球數據中心部署基於SDN的硬體和軟體，為OpenFlow和SDN在學術界和工業界做了很好的介紹和推廣。
2012年4月，ONF發布了SDN白皮書（SoftwareDefinedNetworking：TheNewNormforNetworks），其中的SDN三層模型獲得了業界廣泛認同。
2012年SDN完成了從實驗技術向網路部署的重大跨越：覆蓋美國上百所高校的INTERNET2部署SDN；德國電信等運營商開始開發和部署SDN；成功推出SDN商用產品新興的創業公司在資本市場上備受矚目，BIGswitch兩輪融資超過3800萬元。
2012年4月，谷歌宣布其主幹網路已經全面運行在OpenFlow上，並且通過10G網路連結分布在全球各地的12個數據中心，使廣域線路的利用率從30%提升到接近飽和。從而證明了OpenFlow不再僅僅是停留在學術界的一個研究模型，而是已經完全具備了可以在產品環境中套用的技術成熟度。
2012年7月，軟體定義網路(SDN)先驅者、開源政策網路虛擬化私人控股企業Nicira以12.6億被VMware收購。Nicira是一家顛覆數據中心的創業公司，它基於開源技術OpenFlow創建了網路虛擬平台（NVP）。OpenFlow是Nicira聯合創始人MartinCasado在斯坦福攻讀博士學位期間創建的開源項目，MartinCasado的兩位史丹福大學教授NickMcKeown和ScottShenker同時也成為了Nicira的創始人。VMware的收購將Casado十幾年來所從事的技術研發全部變成了現實——把網路軟體從硬體伺服器中剝離出來，也是SDN走向市場的第一步。
2012年，國家“863”項目“未來網路體系結構和創新環境”獲得科技部批准。它是一個符合SDN思想的項目主要由清華大學牽頭負責，清華大學、中科院計算所、北郵、東南大學、北京大學等分別負責各課題，項目提出了未來網路體系結構創新環境FINE（FutureInternetinnovationEnvironment）。基於FINE體系結構，將支撐各種新型網路體系結構和IPv6新協定的研究試驗。
2012年底，AT&T、英國電信(BT)、德國電信、Orange、義大利電信、西班牙電信公司和Verizon聯合發起成立了網路功能虛擬化產業聯盟(NetworkFunctionsVirtualisation，NFV)，旨在將SDN的理念引入電信業。由52家網路運營商、電信設備供應商、IT設備供應商以及技術供應商組建。
2013年4月，思科和IBM聯合微軟、BigSwitch、博科、思傑、戴爾、愛立信、富士通、英特爾、瞻博網路、NEC、惠普、紅帽和VMware等發起成立了OpenDaylight，與LINUX基金會合作，開發SDN控制器、南向/北向API等軟體，旨在打破大廠商對網路硬體的壟斷，驅動網路技術創新力，使網路管理更容易、更廉價。這個組織中只有SDN的供應商，沒有SDN的用戶——網際網路或者運營商。OpenDaylight項目的範圍包括SDN控制器，API專有擴展等，並宣布要推出工業級的開源SDN控制器
2013年4月底，中國首個大型SDN會議——中國SDN大會在京召開，三大運營商唱起主角。中國電信主導提出在現有網路(NGN)中引入SDN的需求和架構研究，已於2014年2月成功立項S-NICE標準，“S-NICE”是在智慧型管道中使用SDN技術的一種智慧型管道套用的特定形式。中國移動則提出了“SDN在WLAN網路上的套用”等課題。
設計
從路由器的設計上看，它由軟體控制和硬體數據通道組成。軟體控制包括管理(CLI，SNMP)以及 路由協定(OSPF，ISIS，BGP)等。數據通道包括針對每個包的查詢、交換和快取。這方面有大量論文在研究，引出三個開放性的話題，即“提速2倍”，確定性的(而不是機率性的)交換機設計，以及讓路由器簡單。
事實上在路由器設計方面已經迷失了方向，因為有太多的複雜功能加入到了體系結構當中，比如OSPF，BGP，組播，區分服務，流量工程，NAT，防火牆，MPLS，冗餘層等等。
優勢
軟體定義網路進行SDN改造後，無需對網路中每個節點的路由器反覆進行配置，網路中的設備本身就是自動化連通的。只需要在使用時定義好簡單的網路規則即可。如果你不喜歡路由器自身內置的協定，可以通過編程的方式對其進行修改，以實現更好的數據交換性能。
假如網路中有SIP、FTP、流媒體幾種業務，網路的總頻寬是一定的，那么如果某個時刻流媒體業務需要更多的頻寬和流量，在傳統網路中很難處理，在SDN改造後的網路中這很容易實現，SDN可以將流量整形、規整，臨時讓流媒體的“管道”更粗一些，讓流媒體的頻寬更大些，甚至關閉SIP和FTP的“管道”，待流媒體需求減少時再恢復原先的頻寬占比。
正是因為這種業務邏輯的開放性，使得網路作為“管道”的發展空間變為無限可能。如果未來雲計算的業務套用模型可以簡化為“雲—管—端”，那么SDN就是“管”這一環的重要技術支撐。
對比
計算機系統的持續革新已經創造了新的抽象層，從最初的作業系統到如今的虛擬化。每次都抽象底層的硬體，同時在上層創造一個新的用於競爭和革新的平台。然而在網路方面，軟硬體的功能劃分就不那么清晰，正確的可程式平台變得難以捉摸，以至於我們開發了動態網路、網路處理器和軟體路由。一個逐步顯現的趨勢指出，越來越多的網路基礎設施將用數據通道之外的軟體來定義。
對比計算機領域，PC工業已經找到一個簡單可用的硬體底層(x86指令集)。在軟體定義方面，頂層(應用程式)和底層(作業系統和虛擬化)都在爆炸式地發展。開源方面，有10萬個開發者參與了標準化進程，加速了創新。可見，硬體底層+軟體定義的網路+開源文化就能推動創新，網路創新亦需如此，這個底層需要我們去實現。
一個簡單穩定通用的底層需要具備以下屬性：
1. 允許應用程式的繁榮發展。比如在網際網路領域，穩定的IPv4帶來了Web的繁榮；
2. 允許其頂部的基礎設施能用軟體定義。比如網際網路領域的路由協定、管理等；
3. 體系結構本身能夠快速創新。
設計思想
1.在底層和開放編程環境之間要有一個清晰的分割；2.設計一個簡單的硬體底層，能夠包括和簡化當前的底層;
3.極少的使用事先形成的有關底層如何被編程的想法；
4.強隔離。
在設計硬體底層方面，我們要用最少的基於流的數據通路來快取決策，也即實現一個基於流的底層。我們需要對流進行靈活的定義，如單播、組播、導航點、負載均衡，並且支持不同類型的流的聚類；我們需要控制流，把流作為編程的實體：能對它路由、私有化、移動……我們還要吸取包交換的益處，因為它切實可行，能全局部署，而且很有效率——當然是在它很簡單的時候。
綜合上述考慮，定義了一個名為“流空間”的底層，它有以下屬性：
1.後向兼容。當前的分層結構是它的一個特例，而且端點不需要修改；
2.容易在硬體上部署，比如在每個交換機上部署TCAM流表；
3.流之間能清晰分離，具有簡單的幾何結構，能證明哪個流能或者不能通訊。
作為底層，它有以下屬性：
第一，基於流；第二，對每個流只有少量的動作，如轉發給連線埠；轉發給控制器；重寫頭，在流空間之間路由；根據最小/最大速率分隔頻寬等；第三，外部的針對流表的開放API。
研究進展
軟體定義網路SDN起源於2006年史丹福大學的Clean Slate研究課題。2009年，Mckeown教授正式提出了SDN概念。利用分層的思想，SDN將數據與控制相分離。在控制層，包括具有邏輯中心化和可程式的控制器，可掌握全局網路信息，方便運營商和科研人員管理配置網路和部署新協定等。在數據層，包括啞的（dumb）交換機（與傳統的二層交換機不同，專指用於轉發數據的設備）。交換機僅提供簡單的數據轉發功能，可以快速處理匹配的數據包，適應流量日益增長的需求。兩層之間採用開放的統一接口（如OpenFlow等）進行互動。控制器通過標準接口向交換機下發統一標準規則，交換機僅需按照這些規則執行相應的動作即可。因此，SDN技術能夠有效降低設備負載，協助網路運營商更好地控制基礎設施，降低整體運營成本，成為最具前途的網路技術之一。因此，SDN被MIT列為“改變世界的十大創新技術之一”。SDN相關技術研究迅速開展起來，成為近年來的研究熱點。2013年，SIGCOMM會議收錄了多篇相關文章，甚至將SDN列為專題來研討，帶動了SDN相關研究的蓬勃發展。
相關會議
2012中國SDN與開放網路高峰會議（第一屆）2012年12月6日：北京，中國以“未來網路的演進之路”為主題的2012中國SDN與開放網路高峰會議在北京隆重召開，本次峰會獲得國際組織ONF（開放網路基金會）的大力支持，JustinJoubineDustzadeh博士代表ONF向大會致辭並發表主題演講，指出SDN這一顛覆性的技術將對未來網路產生革命性的影響。本次大會由下一代網際網路產業聯盟SDN與開放網路專業委員會主辦，中國通信標準化協會副理事長兼秘書長楊澤民，中關村國家自主創新示範區管委會產業處副處長徐劍，大會組委會主席天地互連總裁劉東出席了高峰會議並致辭。參加大會的還有海內外運營商、設備商及業界專家學者近500餘人，共同探討SDN、開放網路等相關熱點。會上，工業與信息化部電信研究院科技委主任蔣林濤發表了題為“網際網路技術發展的新走向”的主題演講，他指出中國面臨的最迫切問題就是如何解決下一代網際網路的問題，通過研究發現，SDN能實質性地提高網路性能，它在中國有著極大的市場潛力。與此同時，本屆峰會最大的亮點之一，國內三大運營商研究機構齊聚本次SDN與開放網路高峰會議。中國電信北京研究院副院長趙慧玲，中國移動通信研究院網路研究所所長段曉東，中國聯通研究院副總工程師唐雄燕都在會上發表了精彩的主題演講，對影響下一代網際網路基礎網路架構的SDN與網路虛擬化技術進行深入研討，期待SDN等新一代網際網路技術可以解決現有網路基礎設施進一步擴展等相關問題，同時研究SDN等技術為大型數據中心等提供更為優質的服務。本屆峰會以全球視野謀劃和推動創新，深入研討SDN這一下一代網際網路關鍵技術，推動未來網際網路技術創新。在會上，浙江大學吳春明教授講解了國際SDN技術和我國創新網路技術的發展進程及研究實踐，清華大學畢軍教授描述了如何使用開發網路技術來更好地支持新的網路構架或新協定。Redhat、xNet、華為、中興、武漢綠網、盛科網路、神州數碼、銳捷網路等國內外知名企業都在會上詳細講解了其基於SDN技術的最新網路設備與解決方案，部分頂級網際網路公司也在會上向與會觀眾分享了其在SDN軟體層面進行的研究與嘗試。SDN已逐漸成為ICT領域最為矚目的技術趨勢之一，未來網路的產業格局勢必將因此產生變革。作為中國首次高規格、大規模的SDN與開放網路交流盛會，2012中國SDN與開放網路高峰會議為期一天，現場除主題演講外，同時舉辦了包括NEC、愛立信等國際企業代表參與的兩場精英論壇，就各自在SDN與開放網路領域的實施進行了充分的闡述和交流。清華大學、華為、xNet、武漢綠網等企業還在現場向與會觀眾及媒體展示了成熟的基於SDN技術的產品及解決方案。在會上，中國SDN與開放網路專業委員會正式舉行了揭牌儀式，浙江大學、清華大學、天地互連、中國電信北京研究院、騰訊科技、華為、中興、神州數碼、華三通信、盛科網路、武漢綠網、銳捷網路等十二家單位共同拉開了專委會的大幕。成立後的中國SDN與開放網路專業委員會將面向中國IT產業開展SDN信息與技術交流，理論與實踐相結合，研討相關技術標準的發展與演進，進一步推動未來網路技術前行。
2013中國SDN與開放網路高峰會議（第二屆）2013年8月29日-30日：北京，中國2013中國SDN與開放網路高峰會議（第二屆）於2013年8月29-30日在北京舉辦，眾多國內外運營商、廠商及業界專家學者將雲集於此，共同探討SDN、開放網路等相關主題。2013中國SDN與開放網路高峰會議由中國SDN與開放網路高峰會議組委會主辦，大會組委會由中國通信標準化協會、中國網際網路協會、開放數據中心聯盟、雲計算開放聯盟、中關村雲計算聯盟、中關村下一代網際網路產業聯盟、中國電信、清華大學等支持單位共同建立。繼2012年12月首屆大會成功於北京召開後，2013年SDN發展的驚人步伐使得此次大會繼續獲得國際國內權威機構的支持，ONF（開放網路基金會）將深度參與此次活動，執行總裁DanPitt將全程參與本次峰會的所有活動；眾多國內外運營商、設備廠商、網際網路公司、數據中心、雲企業及業界專家學者將雲集於此，共同探討SDN與開放網路等相關技術，並對SDN高速商業化之路進行專業分析。在2012年中，SDN從實驗室走向資本市場的步伐達到了最快：約二十家相關廠商被收購，交易金額近百億美元；涉SDN項目的風險投資公司從數量上及資本上都達到了新高。SDN以其對網路資源的高度可控性所引發工業界及學術界的熱切持續關注，商業化的順利進行為最大限度挖掘SDN市場的潛在價值提供了強力的資本支持。本次峰會話題涵蓋SDN全球發展、標準推廣套用、技術研討、套用案例與解決方案等各個方面。大會預計將有1000+人次專業觀眾參與，100+發言嘉賓，30+參展商。會議同期還將設有互通性測試、展覽、高峰對話、VIP會談等。
