随着通信技术在全球的普及,网络接入设备及用户连接数量的急速增长,给当今网络带来了诸多麻烦与不便。而传统网络缺乏灵活性和扩展性,难以适应网络的变化。在此背景下,软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)应运而生。OpenFlow虚拟交换机在SDN数据平面层中负责数据处理,由于其在成本、灵活性方面有很大的优势,因而逐渐被部署到网络试验平台中。然而,OpenFlow引入通配符,使得SDN数据平面中的虚拟交换机无法直接使用哈希等传统的高效查找方式,导致OpenFlow虚拟流表查找过程面临严重的性能瓶颈。OpenFlow虚拟交换机采用元组空间搜索算法(Tuple Space Search,TSS)来实现,由于元组空间搜索需要在成功查找之前执行顺序掩码探测,当元组数量众多时,TSS会产生大量的查找开销。因此,加快元组空间搜索是快速流表查找的关键。本文对流表查找过程进行了探索及优化。研究工作如下:(1)针对OpenFlow虚拟交换机缓存查找效率低的问题,本文结合网络流量局部性并巧妙地利用了 Cuckoo哈希的高利用率及低哈希冲突这一特点,设计了一种基于Cuckoo哈希设计的活跃精确流缓存方法。该方法把活跃的精确流放入缓存中,在同一条流下一次查找时可根据缓存中的签名值和地址直接找到流表项,从而绕过了掩码探测过程,减少了OpenFlow虚拟交换机的处理时间。(2)考虑到OpenFlow虚拟交换机掩码探测开销大的问题,本文结合网络流量局部性和掩码按序排列机制,提出一种具有实时特性的掩码调整方法。该方法按照累积多则优先的原则调整掩码查找顺序,从而用较少的掩码探测次数找到流表项,达到了提升OpenFlow虚拟交换机流表查找性能的目的。