随着互联网的不断普及和成熟，网络技术的研究正飞速发展。但一直以来，大规模商用网络的部署一直被网络运营商所垄断，其交换设备的接口也被设备提供商封闭。实际网络中，从设备到协议都采用成熟而又复杂的技术。实验室中的最新技术往往得不到验证，在现有的网络设备及协议基础之上，想要对已有网络进行创新性试验变得越来越困难。OpenFlow是近年来为支持网络创新研究而提出的基于流分类的新型网络试验技术，也是下一代互联网的核心技术之一。OpenFlow技术的出现为广大研究人员提供了一个可编程、可控制、可扩展的实验平台。论文深入研究了OpenFlow技术，阐述了当前互联网存在的问题，OpenFlow的提出和发展，以及运用OpenFlow的SDN技术；其次，介绍了OpenFlow交换机及其基本模型，分析了几种OpenFlow交换机的实现方案，并做了较为详细的比较和分析。本文着重研究了OpenFlow协议，将协议拆分为两个大的部分进行深入研究。首先，研究了OpenFlow隧道的建立过程，以及消息的交互，并根据协议的定义，设计了一套交换机侧所用的、用于管理OpenFlow隧道的有限状态机；其次，研究了OpenFlow交换机的流表，流表是OpenFlow最重要的组成部分，相当于常规交换的Mac表和路由表，每个流表由许多流表项组成，流表项则代表转发规则，进入交换机的数据包通过查询流表来取得对应的操作；最后，根据OpenFlow1.3.1流表的结构，提出了一种转发控制列表和CPU控制报文转发相结合的实现方案，可实现单机流表和多级流表的转发。实验结果表明，该OpenFlow交换机具备搭建网络实验平台的功能。