OpenFlow軟件定義網絡(SDN)控制器在標準架構中的使命就是轉換路由，即網絡中兩個點之間的路徑，確定哪個流量可以通過，或者設備轉發行為相關隊列變化成特定轉發。

所有的SDN控制器應用都要求一個域名控制器管理的網絡地圖。這個地體用于識別網絡中的特定設備，以便創建一個路由時，可以分割成有序設備列表。用這個有序設備列表，SDN隨后可以穿過路由通過網絡。這個網絡地圖必須從邏輯上顯示設備，并連接網絡聚合拓撲，對于一些應用，也要記錄每一個設備和聚合的狀態。這個應用如何使用這個地圖也是SDN可以提供服務命令。

有三個較為廣泛的路由信息源頭可以驅動SDN控制器應用：明確的配置指令、來自臨近網絡組件的“路由嗅探”以及路徑計算。很可能所有的這些路由源都存在于一個單一的網絡中，因此所有的這些SDN控制器應用類型應考慮到且能夠支持，至少通過控制器的北行應用程序接口(API)支持。

然而，值得注意的是，由于目前北行API還沒有標準，也沒有完全的網絡狀態監控或者SDN設備控制的通用標準，SDN控制器應用很可能是編寫的特定控制器。在一套更為廣泛的標準出現之前，云提供商必須小心選擇滿足自身需求的控制器和設備包。

釋放SDN控制器應用潛能

路由分配

路由分配是SDN控制器應用中最簡單的一個。網絡運營商可以用簡單的地理應用識別一系列設備或者創建路由的聚合點。比如，這樣的一個設備可以從數據中心的電纜線路圖來驅動，創建軟件定義數據中心網絡。

路由分配應用也用于創建SDN控制的聚合提供，作為網絡設備的一部分。如果地圖中的網絡狀態信息可用，這個應用就會警告運營商路有點可能包含了擁堵或者失敗源。路由分配也是網絡分段的基礎，或者“切片”，這是一個網絡變成獨立的子網絡的細分。這個應用對于云端數據中心的網絡至關重要，且也可能在VPN/VLAN應用中具有價值。

路由嗅探

路由嗅探是學習來自鄰近設備或者更高的協議控制層的需求的過程。在控制器應用中，SDN技術形成了網絡的核心或者更低的層，軟件定義網絡可以作為運輸網絡出現(核心IP元素)，也可以作為物理層路徑出現。如果軟件定義網絡“邊緣”可以讀取外部網絡路由公告，并連接，隨后SDN控制器應用就可以構造所需路由來連接每一個鄰近網絡。這也是SDN應用的本質，谷歌在其廣為人知的SDN部署中就是這樣應用的。

有很多方法可以用于路由嗅探，包括讓軟件定義網絡的邊緣元素仿真一個路由器以及接受路由公告。另一個方法是用一個軟件元素在路由器中發送路由公告到另一個中央SDN控制器應用中。邊界網關協議(BGP)也有加強的應用，允許用于“嗅探”路由數據，甚至是創建中央路由反射器，在這個反射器中路由信息可以收集并分散。SDN控制器應用可以將這些加強應用到BGP中，從而在網絡的SDN部分構建路由。

路徑計算

最復雜的SDN控制器應用就是路徑計算，基于設備需求、網絡拓撲和資源狀態確定路由。為了讓這種類型的應用工作，要做的不只是網絡地圖，還要用信息填充地圖，包括用戶在哪里連接了，設備和聚合干線的狀態和流量負載。這個地圖可能收集這種類型的遙感勘測，從當前的管理系統和設備接口，比如SNMP和RMON，也會從插在網絡中各個點的探測器中收集。

目前一個稱之為應用信息暴露基礎架構的IETF項目正在尋求從網絡基礎架構向應用交付信息的方法，這種情況下，進行應用創建和維護網絡地圖。相同的項目也為上面提到的其他SDN控制器應用提供網絡狀態或者狀態數據，能夠自動化路由或者基于網絡信息進行路由確認。

早起的SDN控制器應用可能完全局限于數據中心，提供商可以使用OpenFlow創建分割且流量設計好的虛擬LAN，主要為了特定的用戶和應用，且交互受限。一些控制器廠商也提供監控應用，可以點擊流量進行分析，改善網絡可視性。

監控應用高亮標注出了所有SDN控制器應用必須要解決的潛在風險：通過網絡開啟維護控制路徑，設備配置和失敗。因為核心的控制網絡并不能自動采用拓撲變化，一個新設備或者網絡失敗會找一個或者更多設備沒有OpenFlow路徑返回到SDN控制器。這樣讓升級設備轉發表成為可能，設備轉發表可能隨后就能夠創建OpenFlow通過的路徑，進入設備中。