软件定义网络采用逻辑控制与数据转发相分离的架构,以解决当前网络因集成多种业务功能而臃肿不堪并且难以管控和扩展的现状,已成为未来网络领域的研究热点之一。OpenFlow协议作为软件定义网络的一个重要的南向接口标准,其流表性能及可扩展性是制约大规模网络应用的重要技术瓶颈。论文面向软件定义网络架构,重点研究OpenFlow流表的优化设计。论文首先综合分析了软件定义网络的技术特点和Open Flow协议规范,归纳总结了OpenFlow流表的逻辑结构和技术特征,论述了流表结构的冗余性、存储空间的可压缩特性,以及软硬件实现的技术成本问题。论文面向流表的压缩需求,设计了OpenFlow流表存储空间的优化方法,并针对标签转发和子流表分割提出了相应的优化方案。论文进一步研究了子流表分割问题,给出了流表匹配操作的形式化定义,建立了存储空间优化问题的最优化模型。依据业务流的技术特点,提出了基于分组类别的流表分割算法(CSplitAlg),设计并实现了算法性能评估的数值仿真程序。数值实验结果表明,CsplitAlg算法能通过子流表分割节约流表的存储空间,其空间节约性能与子流表数目呈现为正相关关系。表查找匹配实验表明,对串行结构为主的子流表,其操作时长随子流表数目的增加而增加。