شبکه‌های کامپیوتری SDN (Software-Defined Networking) یک رویکرد نوین برای طراحی و مدیریت شبکه‌های کامپیوتری است که به تشریح و جداسازی عملکرد لایه کنترل (Control Plane) و لایه انتقال (Data Plane) در شبکه متمرکز می‌شود. در SDN، سیستم مدیریت مرکزی (Centralized Controller)، به طور مجزا و مستقل از تجهیزات سخت افزاری شبکه، مسئولیت کنترل و مدیریت شبکه را بر عهده دارد. در این رویکرد، کنترل‌کننده (Controller)، تصمیماتی مانند مسیریابی بسته‌ها، توزیع ترافیک و تنظیمات امنیتی را بر اساس خودکارسازی و قوانین تعریف شده توسط مدیر شبکه اجرا می‌کند.
معماری SDN معمولاً از سه مولفه اصلی تشکیل شده است:
1. لایه کنترل (Control Plane):
در این لایه، کنترل‌کننده مرکزی وجود دارد که تصمیمات کلیدی شبکه را اعمال می‌کند. این کنترل‌کننده قادر است به تجهیزات شبکه دستورات را ارسال کند و توزیع ترافیک را مدیریت کند. کنترل‌کننده معمولاً از طریق پروتکل‌های مختلفی مانند OpenFlow با تجهیزات شبکه ارتباط برقرار می‌کند.
2. لایه انتقال (Data Plane):
این لایه شامل تجهیزات سخت افزاری شبکه است که بسته‌ها را انتقال می‌دهند و عملکرد فیزیکی شبکه را انجام می‌دهند. تجهیزات این لایه، معمولاً سوئیچ‌ها و روترها هستند که قادر به اجرای تصمیمات لایه کنترل هستند.
3. واسط برنامه‌نویسی برنامه‌ها (Application Programming Interface - API):
این واسط بین برنامه‌های کاربردی و لایه کنترل قرار دارد و به برنامه‌های کاربردی امکان ارتباط و تعامل با شبکه را می‌دهد. از طریق این API، برنامه‌های کاربردی می‌توانند تصمیمات شبکه را اتخاذ کرده و از ویژگی‌های SDN بهره‌برداری کنند.
SDN امکانات و مزایایی مانند افزایش قابلیت مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری شبکه، سهولت مدیریت و تنظیمات مرکزی، بهبود عملکرد شبکه و کاهش هزینه‌ها را فراهم می‌کند. با جداسازی لایه کنترل از لایه انتقال، امکان ایجاد شبکه‌های برنامه‌ریزی‌پذیر (Programmable Networks) و استفاده از الگوریتم‌های هوشمند و خودکار در تصمیم‌گیری‌های شبکه فراهم می‌شود.
در کل، SDN یک رویکرد نوین برای طراحی و مدیریت شبکه‌های کامپیوتری است که با جداسازی لایه کنترل از لایه انتقال و تمرکز بر نرم‌افزارهای مدیریتی مرکزی، امکاناتی مانند مقیاس‌پذیری، انعطاف‌پذیری و سهولت مدیریت را در شبکه فراهم می‌کند.
مشخصات فنی در شبکه‌های کامپیوتری SDN ممکن است به اجزای مختلفی اشاره کند. در زیر، مهمترین مشخصات فنی در این حوزه را بررسی می‌کنیم:
1. کنترل‌کننده (Controller):
- قابلیت پشتیبانی از پروتکل‌های SDN:
یک کنترل‌کننده SDN باید قابلیت ارتباط با تجهیزات شبکه از طریق پروتکل‌های SDN را داشته باشد، مانند OpenFlow و NETCONF.
- قابلیت مقیاس‌پذیری:
کنترل‌کننده باید قادر به مقیاس‌پذیری برای پشتیبانی از شبکه‌های بزرگ با تعداد زیادی از تجهیزات شبکه باشد.
- قابلیت امنیت:
کنترل‌کننده باید امکانات امنیتی مانند تشخیص حملات، رمزگذاری و تحقق امنیت در ارتباط با تجهیزات شبکه را فراهم کند.
2. تجهیزات شبکه (Switches/Routers):
- پشتیبانی از پروتکل‌های SDN:
تجهیزات شبکه باید قابلیت ارتباط با کنترل‌کننده SDN را از طریق پروتکل‌های SDN داشته باشند.
- قابلیت مقیاس‌پذیری:
تجهیزات شبکه باید قابلیت افزایش تعداد پورت‌ها و مقیاس‌پذیری برای توسعه شبکه را داشته باشند.
- قابلیت برنامه‌ریزی‌پذیری:
تجهیزات باید امکان برنامه‌ریزی‌پذیری با استفاده از API و قابلیت اجرای الگوریتم‌های هوشمند را فراهم کنند.
3. واسط برنامه‌نویسی برنامه‌ها (API):
- قابلیت ارتباط با کنترل‌کننده:
API باید امکان ارتباط برنامه‌های کاربردی با کنترل‌کننده SDN را فراهم کند تا برنامه‌ها بتوانند تصمیمات شبکه را اعمال کنند.
- قابلیت برنامه‌ریزی شبکه:
API باید امکان برنامه‌ریزی شبکه با استفاده از ویژگی‌های SDN را به برنامه‌ها ارائه دهد، مانند توزیع ترافیک، مسیریابی بسته‌ها و تنظیمات امنیتی.
4. امنیت:
- رمزنگاری:
SDN باید قابلیت رمزنگاری ارتباطات شبکه را فراهم کند تا اطلاعات شبکه در ارتباط با کنترل‌کننده و تجهیزات شبکه محافظت شود.
- تشخیص حملات:
SDN باید امکانات تشخیص حملات شبکه را داشته باشد و بتواند در صورت شناسایی حمله، تصمیمات امنیتی متناسب را اتخاذ کند.
- مدیریت دسترسی:
SDN باید امکان مدیریت دسترسی به منابع شبکه را فراهم کند و بتواند دسترسی غیرمجاز را کنترل کند. این فقط مشخصات فنی اولیه برای شبکه‌های کامپیوتری SDN هستند و بسته به نیازها و استفاده‌های مختلف، مشخصات دیگری نیز ممکن است مورد نیاز باشد.
مشخصات فنی دیگری که ممکن است در شبکه‌های کامپیوتری SDN مورد استفاده قرار بگیرند عبارتند از:
5. معماری شبکه:
- معماری مرکزی (Centralized Architecture):
در این معماری، کنترل‌کننده SDN مرکزی عملکرد کنترل شبکه را بر عهده دارد و تصمیمات کنترلی را بر اساس خواسته‌ها و قوانین تعریف شده اجرا می‌کند.
- معماری توزیع‌شده (Distributed Architecture):
در این معماری، عملکرد کنترل شبکه بین چندین کنترل‌کننده توزیع شده می‌شود و هر کنترل‌کننده مسئولیت کنترل بخشی از شبکه را بر عهده دارد. این معماری به مقیاس‌پذیری بیشتر و افزایش امنیت کمک می‌کند.
6. نرم‌افزارهای کاربردی:
- برنامه‌های کنترل ترافیک (Traffic Control Applications):
این نرم‌افزارها به منظور مدیریت ترافیک شبکه و بهینه‌سازی عملکرد استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، برنامه‌های مدیریت پهنای باند (Bandwidth Management) و QoS (Quality of Service) برای توزیع عادلانه و مدیریت کیفیت سرویس در شبکه استفاده می‌شوند.
- برنامه‌های امنیتی (Security Applications):
این نرم‌افزارها برای شناسایی و جلوگیری از حملات امنیتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها می‌توانند الگوریتم‌های تشخیص حمله (Intrusion Detection)، جلوگیری از حملات DDoS (Distributed Denial of Service) و دیگر تهدیدات امنیتی را پیاده‌سازی کنند.
7. شبکه‌های برنامه‌ریزی‌پذیر (Programmable Networks):
- زبان برنامه‌ریزی‌پذیر شبکه:
یک زبان برنامه‌ریزی‌پذیر شبکه، مانند P4 (Programming Protocol-Independent Packet Processors)، به برنامه‌نویسان امکان می‌دهد بر روی تجهیزات شبکه تغییراتی را اعمال کرده و عملکرد شبکه را به صورت دلخواه تعریف کنند.
- تکنولوژی‌های برنامه‌ریزی‌پذیری:
تکنولوژی‌هایی مانند Network Function Virtualization (NFV) و Network Slicing برای برنامه‌ریزی‌پذیری شبکه استفاده می‌شوند. این تکنولوژی‌ها به شبکه‌ها امکان می‌دهند که منابع شبکه را بر اساس نیازهای برنامه‌ها تخصیص دهند و سرویس‌های مختلف را با کیفیت و قابلیت تنظیم ارائه دهند.
8. استانداردها:
- OpenFlow:
این استاندارد برای مدیریت شبکه‌های SDN استفاده می‌شود و تعامل بین کنترل‌کننده و تجهیزات شبکه را تعریف می‌کند.
- NETCONF:
این استاندارد برای تعاملات بین کنترل‌کننده و تجهیزات شبکه استفاده می‌شود و به برنامه‌ها امکان می‌دهد تا تنظیمات شبکه را تغییر دهند و وضعیت شبکه را مشاهده کنند.
این مشخصات فنی، بخشی از مفاهیم و تکنولوژی‌های مرتبط با شبکه‌های کامپیوتری SDN را شرح دادند. با توجه به پیشرفت‌های فناوری، مشخصات و ویژگی‌های جدیدی نیز ممکن است در آینده به این لیست اضافه شوند.
در زیر به برخی از جزئیات فنی بیشتر درباره شبکه‌های کامپیوتری SDN می‌پردازیم:
1. پروتکل‌های ارتباطی:
- OpenFlow:
این پروتکل یکی از مهمترین پروتکل‌های SDN است و ارتباط بین کنترل‌کننده و تجهیزات شبکه را برقرار می‌کند. OpenFlow پیام‌هایی را برای کنترل‌کننده از تجهیزات شبکه (معمولاً سوئیچ‌ها) دریافت می‌کند و تصمیمات کنترلی را بر اساس آن اجرا می‌کند.
- NETCONF:
این پروتکل برای تعامل بین کنترل‌کننده و تجهیزات شبکه استفاده می‌شود. NETCONF امکان می‌دهد تا کنترل‌کننده تنظیمات و تغییرات شبکه را به صورت مدیریت شده اعمال کند و اطلاعات وضعیت شبکه را دریافت کند.
- RESTful API:
استفاده از رویکرد RESTful API در SDN به برنامه‌های کاربردی اجازه می‌دهد با استفاده از درخواست‌ها و پاسخ‌های HTTP، با کنترل‌کننده و تجهیزات شبکه ارتباط برقرار کنند و تصمیمات شبکه را بر اساس آن اجرا کنند.
2. معماری مرکزی و توزیع‌شده:
- معماری مرکزی:
در این معماری، یک کنترل‌کننده مرکزی مسئولیت کنترل شبکه را بر عهده دارد و تمام تصمیمات کنترلی را اجرا می‌کند. این معماری امکان مدیریت مرکزی، سهولت در تعمیر و تنظیمات شبکه را فراهم می‌کند.
- معماری توزیع‌شده:
در این معماری، وظایف کنترل شبکه بین چندین کنترل‌کننده توزیع می‌شود. هر کنترل‌کننده به بخشی از شبکه متصل است و مسئولیت کنترل آن را بر عهده دارد. این معماری قابلیت مقیاس‌پذیری بالا و افزایش امنیت را به ارمغان می‌آورد.
3. تجهیزات شبکه قابل برنامه‌ریزی‌پذیر:
- سوئیچ‌های برنامه‌ریزی‌پذیر (Programmable Switches):
این تجهیزات شبکه قابلیت برنامه‌ریزی‌پذیری دارند و به کنترل‌کننده اجازه می‌دهند تا عملکرد آنها را تغییر داده و به صورت مدیریت شده ترافیک را هدایت کند.
- روترهای برنامه‌ریزی‌پذیر (Programmable Routers):
این تجهیزات شبکه با استفاده از برنامه‌های کاربردی قابل برنامه‌ریزی هستند و می‌توانند تصمیمات مسیریابی و مدیریت ترافیک را بر اساس نیازها تعریف کنند.
4. الگوریتم‌های هوشمند:
- Machine Learning (ML) و Artificial Intelligence (AI):
استفاده از الگوریتم‌های ML و AI در شبکه‌های SDN به کنترل‌کننده اجازه می‌دهد تا الگوها و رفتار شبکه را تجزیه و تحلیل کند و تصمیمات هوشمندانه‌تری را بر اساس آنها اتخاذ کند. این الگوریتم‌ها می‌توانند بهبود عملکرد شبکه، تشخیص حملات امنیتی و تنظیم بهینه ترافیک را ممکن سازند.
5. پهنای باند برنامه‌ریزی‌پذیر (Programmable Bandwidth): - در شبکه‌های SDN، می‌توان پهنای باند را به صورت برنامه‌ریزی‌پذیر تخصیص داد. این به مدیران شبکه امکان می‌دهد تا پهنای باند را بر اساس نیازهای مختلف، مانند ترافیک شبکه یا نوع برنامه‌ها، تنظیم کنند. این قابلیت به مدیران شبکه اجازه می‌دهد تا پهنای باند را به صورت دینامیک تغییر دهند و بهبود کیفیت خدمات را ارائه دهند. با تخصیص منابع باند به صورت برنامه‌ریزی‌پذیر، می‌توان بهبود عملکرد شبکه، کاهش تاخیر، افزایش پهنای باند بین دستگاه‌ها و بهبود توزیع ترافیک را به دست آورد. همچنین، این امکان وجود دارد که پهنای باند را برای برنامه‌های بحرانی یا پرترافیک تخصیص داده و بهبود قابلیت اطمینان و اولویت‌بندی ترافیک را داشته باشیم. در نتیجه، با استفاده از پهنای باند برنامه‌ریزی‌پذیر، می‌توان شبکه را بهبود داده و بهترین استفاده از منابع باند را برای نیازهای مختلف شبکه ارائه کرد.
برخی از جزئیات فنی بیشتر درباره شبکه‌های کامپیوتری SDN شامل موارد زیر می‌شوند:
1. نرم‌افزارهای کنترل‌کننده:
- Floodlight:
یکی از نرم‌افزارهای کنترل‌کننده محبوب برای شبکه‌های SDN است که مبتنی بر زبان برنامه‌نویسی Java است. این نرم‌افزار کنترل‌کننده از پروتکل OpenFlow پشتیبانی می‌کند و امکاناتی مانند مسیریابی، توزیع ترافیک و نظارت را فراهم می‌کند.
- ONOS:
ONOS (Open Network Operating System) یک سیستم عامل شبکه متن‌باز برای شبکه‌های SDN است که قابلیت‌هایی مانند مدیریت مرکزی، تنظیمات پیشرفته، مدیریت بانک اطلاعاتی شبکه و برنامه‌های کاربردی را فراهم می‌کند.
- Ryu:
Ryu یکی دیگر از نرم‌افزارهای کنترل‌کننده برای شبکه‌های SDN است که با زبان برنامه‌نویسی Python پیاده‌سازی شده است. این نرم‌افزار کنترل‌کننده از پروتکل OpenFlow پشتیبانی می‌کند و امکاناتی مانند مسیریابی، نظارت و مدیریت شبکه را ارائه می‌دهد.
2. تجهیزات شبکه:
- سوئیچ‌های SDN:
سوئیچ‌های SDN، همچون Open vSwitch، برای اتصال ایستگاه‌های میزبان به شبکه استفاده می‌شوند. این سوئیچ‌ها از پروتکل OpenFlow پشتیبانی می‌کنند و قابلیت‌هایی مانند جداسازی ترافیک، تعریف جداول جریان و کنترل ترافیک را فراهم می‌کنند.
- روترهای SDN:
روترهای SDN نیز قابلیت برنامه‌ریزی‌پذیری دارند و می‌توانند تصمیمات مسیریابی را بر اساس الگوریتم‌های هوشمندی انجام دهند. این روترها می‌توانند مسیریابی ترافیک را بر اساس ویژگی‌های مانند بار مسیریابی (Load Balancing) و کیفیت سرویس (Quality of Service) تنظیم کنند.
3. امنیت:
- امنیت تحت SDN:
یکی از چالش‌های مهم در SDN، امنیت شبکه است. برای افزایش امنیت، می‌توان از تکنیک‌هایی مانند رمزنگاری ارتباطات، تشخیص و جلوگیری از حملات DDoS و تشخیص نفوذ (Intrusion Detection) استفاده کرد.
- VLAN های امنیتی:
با استفاده از VLAN های امنیتی (Secure VLANs) می‌توان بخش‌های مختلف شبکه را از یکدیگر جدا کرده و دسترسی نامناسب را به بخش‌های حساس شبکه محدود کرد.
4. برنامه‌های کاربردی:
- مدیریت پهنای باند (Bandwidth Management):
برنامه‌های مدیریت پهنای باند در SDN به مدیران شبکه اجازه می‌دهند تا پهنای باند را به صورت دقیق تعریف کنند و به ترافیک مهم و حساس اولویت بدهند.
- مدیریت کیفیت سرویس (Quality of Service - QoS):
برنامه‌های QoS در SDN قابلیت مدیریت تاخیر، جیتر و از دست رفتن بسته‌ها را دارند تا کیفیت سرویس را برای برنامه‌ها و سرویس‌های حساس به تاخیر بهبود دهند.
- تخصیص منابع شبکه پویا:
برنامه‌های کاربردی می‌توانند منابع شبکه را براساس نیازهای دینامیک برنامه‌ها و سرویس‌ها تخصیص دهند و به صورت پویا تغییراتی را اعمال کنند.
مشخصات فنی اضافی را درباره شبکه‌های کامپیوتری SDN بیان می‌کنم:
5. شبکه‌های واقعی‌زمان (Real-time Networks):
- شبکه‌های کنترل صوت و تصویر (VoIP):
SDN می‌تواند برای مدیریت ترافیک VoIP و ارائه خدمات با کیفیت برتر به کاربران استفاده شود.
- شبکه‌های پخش ویدیو (Video Streaming):
SDN قابلیت مدیریت پهنای باند، بار ترافیکی و بهبود کیفیت تجربه پخش ویدیو را دارد.
6. تشخیص حملات:
- تشخیص و پیش‌بینی تهدیدات امنیتی:
با استفاده از الگوریتم‌های هوشمند و یادگیری ماشین، SDN می‌تواند حملات را شناسایی کند و بهبود امنیت شبکه را به ارمغان بیاورد.
7. مدیریت انرژی:
- کاهش مصرف انرژی:
با استفاده از قابلیت برنامه‌ریزی‌پذیری در SDN، می‌توان از مصرف انرژی بهینه‌تر در تجهیزات شبکه استفاده کرد و از انرژی صرفه‌جویی کرد.
8. تعمیر و نگهداری:
- شناسایی خطاها و اشکال‌زدایی:
SDN می‌تواند به صورت مرکزی و به صورت زمان‌بندی شده اشکال‌زدایی کند و از کاهش زمان تعمیر و نگهداری در شبکه کمک کند.
9. امکانات مبتنی بر مکان (Location-based Services):
- مدیریت شبکه مبتنی بر مکان:
SDN می‌تواند برای مدیریت شبکه بر اساس مکان فیزیکی تجهیزات و دستگاه‌ها استفاده شود. این قابلیت می‌تواند در کنترل شبکه در محیط‌های بزرگ و پرترافیک مفید باشد.
این فقط یک نمونه از جزئیات فنی بیشتر درباره شبکه‌های کامپیوتری SDN است. با توجه به تحولات و نیازهای شبکه، مشخصات فنی و ویژگی‌های جدید ممکن است به این لیست اضافه شوند.
در ادامه به برخی از جزئیات فنی بیشتر درباره شبکه‌های کامپیوتری SDN می‌پردازیم:
10. شبکه‌های نرم:
- شبکه‌های نرم (Softwarized Networks):
در SDN، شبکه‌ها به صورت نرم اجرا می‌شوند، به این معنی که قابلیت برنامه‌ریزی و پیکربندی مجدد توپولوژی شبکه و خدمات شبکه را فراهم می‌کنند.
- شبکه‌های مجازی (Virtualized Networks):
با استفاده از تکنیک‌های مجازی‌سازی شبکه مانند شبکه‌های برنامه‌ریزی‌پذیر و شبکه‌های مجازی، می‌توان چند شبکه مجزا را روی یک زیرساخت فیزیکی ایجاد کرد و مدیریت مرکزی و انعطاف‌پذیری بیشتری را به ارمغان آورد.
11. شبکه‌های همکارانه (Peer-to-Peer Networks):
- شبکه‌های همکارانه در SDN:
از SDN می‌توان برای ایجاد شبکه‌های همکارانه استفاده کرد، که در آن تجهیزات شبکه به صورت همکارانه با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و کنترل و مدیریت توسط یک کنترل‌کننده SDN صورت می‌گیرد.
12. توزیع ترافیک و مسیریابی:
- توزیع ترافیک بار (Load Balancing):
با استفاده از الگوریتم‌های هوشمند در SDN، ترافیک بار را بین مسیرها و سرویس‌ها توزیع می‌کند تا بهبود کارایی شبکه و بهره‌وری منابع شبکه را به ارمغان بیاورد.
- مسیریابی بر پایه وضعیت (State-based Routing):
SDN می‌تواند با تحلیل وضعیت شبکه، تصمیمات هوشمند در مورد مسیریابی بسته‌ها بگیرد و مسیرهای بهینه را برای ارسال آنها تعیین کند.
13. شبکه‌های ابری (Cloud Networks):
- SDN و شبکه‌های ابری:
در محیط‌های ابری، SDN می‌تواند امکانات مدیریت شبکه را به مدیران ابر ارائه دهد و توزیع منابع شبکه، مسیریابی بهینه و ارائه خدمات به صورت انعطاف‌پذیر را فراهم کند.
14. شبکه‌های تعاملی (Interactive Networks):
- شبکه‌های تعاملی در SDN:
SDN می‌تواند برای شبکه‌هایی که در آن تعامل بین دستگاه‌ها و کاربران بسیار فعال است، مورد استفاده قرار بگیرد. به عنوان مثال، شبکه‌های بازی آنلاین، واقعیت مجازی، وبینارها و کنفرانس‌های آنلاین.
15. ترکیب با تکنولوژی‌های دیگر:
- اینترنت اشیاء (IoT):
با ترکیب SDN و IoT، مدیریت و کنترل شبکه‌های بسیار بزرگ و پیچیده اشیاء قابل انجام است.
- شبکه‌های بی‌سیم (Wireless Networks):
SDN می‌تواند برای مدیریت شبکه‌های بی‌سیم مانند شبکه‌های وای‌فای و سلولی استفاده شود و به مدیران اجازه دهد تا ترافیک، پهنای باند و مدیریت دستگاه‌های بی‌سیم را بهبود بخشند.
16. توسعه برنامه‌های کاربردی:
- بستر توسعه برنامه‌های کاربردی (Application Development Platform):
SDN امکانات و بستری را برای توسعه برنامه‌های کاربردی شبکه فراهم می‌کند. این بستر شامل رابط‌های برنامه‌نویسی (APIs)، کتابخانه‌ها و ابزارهای توسعه است که به برنامه‌نویسان امکان می‌دهد برنامه‌هایی را بر اساس نیازهای خاص شبکه و سرویس‌ها طراحی و پیاده‌سازی کنند.
17. مدیریت تمامیت شبکه:
- مدیریت تمامیت (Network Resilience):
SDN قابلیت مدیریت تمامیت شبکه را دارد و می‌تواند با کاهش تاثیر حوادث ناگهانی مانند خرابی تجهیزات، بازسازی ترافیک و جابه‌جایی سرویس‌ها را انجام دهد.
18. مدیریت همزمان چند شبکه:
- مدیریت چند شبکه (Multi-network Management):
SDN قابلیت مدیریت همزمان چند شبکه را فراهم می‌کند. این امکان به مدیران شبکه اجازه می‌دهد که به صورت مرکزی و یکپارچه شبکه‌های مختلف را مدیریت کنند و سرویس‌ها را به صورت یکپارچه ارائه دهند.
این مشخصات فنی اضافی نشان می‌دهد که شبکه‌های کامپیوتری SDN قابلیت‌های متنوعی دارند و می‌توانند برای موارد مختلفی از جمله امنیت، مدیریت، توسعه برنامه‌های کاربردی و توسعه تکنولوژی‌های دیگر استفاده شوند. این قابلیت‌ها همچنین در آینده با توسعه فناوری و نیازهای شبکه‌های پیشرفته توسعه خواهند یافت.
در این جواب، به مشخصات فنی شبکه‌های کامپیوتری SDN و موارد مرتبط پرداختیم. شبکه‌های SDN بر اساس معماری جدید و نوآورانه ایجاد شده‌اند که قابلیت‌های برنامه‌ریزی‌پذیری، مدیریت مرکزی، انعطاف‌پذیری و هوشمندی را در شبکه فراهم می‌کنند. در SDN، نرم‌افزارهای کنترل‌کننده مسئولیت کنترل و مدیریت شبکه را بر عهده دارند و تجهیزات شبکه، مانند سوئیچ‌ها و روترها، قابلیت برنامه‌ریزی‌پذیری دارند.
مهمترین پروتکل ارتباطی در شبکه‌های SDN OpenFlow است که امکان ارتباط بین کنترل‌کننده و تجهیزات شبکه را فراهم می‌کند. علاوه بر OpenFlow، پروتکل‌های دیگری مانند NETCONF و RESTful API نیز در SDN استفاده می‌شوند.
تجهیزات شبکه قابل برنامه‌ریزی‌پذیر در SDN شامل سوئیچ‌ها و روترها هستند که امکان برنامه‌ریزی و تغییرات در عملکرد آنها را فراهم می‌کنند. الگوریتم‌های هوشمند و استفاده از ماشین‌آموزی در SDN امکان بهبود عملکرد شبکه، تشخیص حملات امنیتی و تنظیم بهینه ترافیک را ممکن می‌سازند.
شبکه‌های SDN قابلیت توزیع‌شده و مرکزی را در بستر خود دارند. در معماری مرکزی، یک کنترل‌کننده مرکزی و در معماری توزیع‌شده، چندین کنترل‌کننده به توزیع تصمیمات کنترلی در سراسر شبکه می‌پردازند.
علاوه بر جزئیات فنی، شبکه‌های SDN در بسیاری از زمینه‌ها کاربرد دارند، از جمله شبکه‌های واقعی‌زمان، امنیت، مدیریت انرژی، شبکه‌های ابری، شبکه‌های بی‌سیم، اینترنت اشیاء و غیره.
در نهایت، شبکه‌های SDN یک زیرساخت نوآورانه و قدرتمند را برای مدیریت و کنترل شبکه‌های پیچیده و پویا فراهم می‌کنند و با استفاده از تکنولوژی‌هایی مانند برنامه‌ریزی‌پذیری، هوشمندی و انعطاف‌پذیری، توانایی بهبود کارایی، امنیت و کیفیت سرویس در شبکه را بهبود می‌بخشند.