随着5G时代的即将来临,以及云计算、人工智能、大数据等IT技术的蓬勃发展,网络信息的数量即将迎来飞跃性的增长。这为各行各业带来机遇的同时,也将带来不小的挑战,信息的海量增长意味着当前网络将面临更多的敏感数据泄露风险以及需要提供更灵活、更强大的数据传输能力。针对这些问题,本文以近些年兴起的SDN技术为切入点,将SDN和数据加密技术相结合开展研究。本文所做主要工作具体包括以下内容:(1)提出了两种将SDN技术和加密技术结合使用的应用场景。一种是利用软件定义广域网对网络资源的细粒度控制,设计了基于SD-WAN架构的动态网络加密服务模型,该模型可以在广域网中实现流量调度与密码服务功能的联动控制,能够高效的利用网络密码资源。另一种应用场景是通过SDN网络对数据流的灵活控制实现了网络密码设备的功能投影,并利用这一原理设计出了基于SDN网络的密码服务动态部署方案,该方案能够以尽量少的网络密码机为更多的子网提供动态弹性的加密服务。(2)针对当前业界缺少SDN加密交换机这一现状,设计出一种支持SDN数据交换和IPSec的SDN加密交换系统,并对系统中主要的SDN功能模块和加解密模块进行设计和开发。该系统的提出为SDN加密交换机的研制提供了实现方法。(3)在一款普通交换机上对SDN加密交换系统进行了实现,研制出了SDN加密交换机。通过实验对SDN加密交换机的功能进行测试,实验结果表明SDN加密交换机支持Openflow协议和能够对数据进行加解密处理,验证了方法的可行性。最后,本文在SDN加密交换机的基础上提出了实现VxLAN功能的设计方案,并提出了一种基于SDN控制器的VxLAN配置方法。