传统网络设备部署模式来说，基于整个网络状态的决策都要由每台网络设备独立承担，如果执行控制平面功能的模块的处理能力达到了设备极限，即便数据平面带宽仍有富余，也可能会出现瓶颈。
此外，如果控制平面决策进程涉及多个节点的信息，如RSVP(Resource Reservation Protocol，资源预留协议)应用场景，那么就需要在节点之间执行额外的通信操作以收集相关信息，进而给设备带来不必要的开销负担。
SDN定义了一种全新的控制平面集中化方法，将控制平面功能从网络设备转移到中心设备或集群中，使转发平面与控制平面相分离，将控制平面功能从网络设备中释放出去，允许设备执行纯粹的转发平面功能。随着控制平面与转发平面的分离，SDN还希望通过开放的得到行业接受的通信协议来代替这些平面之间的专有接口，因而SDN使得厂商中立的异构网络成为可能，控制平面可以与不同厂商提供的多个数据平面进行交互。
软件定义网络(Software-Defined Networking，SDN)是一种新型网络架构。它利用OpenFlow协议将路由器的控制平面(control plane)从数据平面(dataplane)中分离出来，通过软件方式实现。控制平面的核心是SDN控制器(controller)，控制器负责链路发现和拓扑管理，主要是通过计算最短链路和下发流表来控制网络数据包的流向，控制器和交换机之间通过OpenFlow协议互通。数据转发平面负责数据包的转发。
虽然SDN的目标是实现控制平面与转发平面分离，但并不强制要求将集中化的控制平面限定在单个节点上。为了实现可扩展性和高可用性，允许将控制平面进行水平扩展以形成控制平面集群，包含该集群功能的模块可以通过BGP(BorderGateway Protocol，边界网关协议)或PCEP(Path Computational ElementCommunication Protocol，路径计算单元通信协议)等协议进行通信，实现单一的集中控制平面。图5-3给出了SDN的基本概念以及与传统网络架构的差异之处，需要注意的是，由于SDN的重点是控制平面和转发平面，因而图中并没有强调这些平面与硬件平面或操作平面以及管理平面之间的交互问题。
应用平面
在SDN实现中，可以通过应用程序来管理控制平面，应用程序可以与控制平面及管理平面进行交互，从管理平面提取设备信息及设备配置，从控制平面提取网络拓扑结构和流量路径信息，因而应用程序拥有完整统一的网络视图，并利用这些信息做出可传递给控制平面或管理平面的处理决策
这类应用的一个典型案例就是按需带宽，应用程序可以监控网络中的流量，并在一天中的某些时段或超过预定阈值时提供额外的流量路径，管理平面必须向应用程序提供有关网络接口的状态以及利用率等信息，控制平面则提供实时的转发拓扑，应用程序就通过这些信息来确定是否需要为特定流量提供额外的流量路径。可以使用用户自定义策略来预设应用程序的阈值，从而触发相应的操作，应用程序传达该操作的方式是指示管理平面提供新的流量路径并告知控制平面开始使用该流量路径。
图还给出了北向和南向协议以及API的概念，这些术语的含义与使用它们的环境相关，图中给出的是SDN控制平面及管理平面应用场景，此时的南向协议指的是从控制平面或管理平面到底层平面的通信，管理平面和控制平面提供给上层平面(如应用层)的接口则称为北向API或北向协议。