A arquitetura de uma SDN deve ser estruturada de tal forma que consiga garantir as seguintes características:

• Configurável Programaticamente: Queremos que a rede ofereça fácil configuração para que ela possa se adequar facilmente aos diferentes tipos de aplicações que necessitam de seus serviços.

• Ágil: Como a rede poderá ser modificada de forma à atender aos diferentes requisitos de cada aplicação, a configuração da mesma não pode demandar tanto tempo e dinheiro como vemos hoje em dia. A característica mencionada anteriormente se torna imprescindível para atendermos a agilidade necessária nas SDNs.

• Logicamente centralizada: A inteligência da rede de forma logicamente centralizada facilita a implementação das lógicas de controle da rede. O termo logicamente centralizado significa que a esta camada atua como uma entidade centralizada, mas que o seu conteúdo pode ser distribuído.

• Padrões abertos e independente de fornecedores: Para que seja fácil efetuar alterações na rede é necessário que os padrões nela utilizado sejam de fácil acesso e independentes dos fornecedores de hardware.

Arquitetura simplificada

Para que todas essas características sejam atingidas a arquitetura proposta para as SDNs consiste na divisão do sistema em 3 camadas principais (aplicação, controle e dados) e interfaces de comunicação entre elas.

Arquitetura com gerenciamento

Além das 3 camadas principais, nessa arquitetura (um pouco mais próxima da real arquitetura) temos uma camaga de gerenciamento.

Arquitetura "avançada"

Arquitetura mais completa que mostra uma alternativa para o suporte à multiplas aplicações. Esta arquitetura conta com um plano de controle logicamente centralizado, porém com agentes de controle distribuídos, possibilitando que cada agente atua no plano de controle com diferentes níveis de abstração. Além disso cada agente (ou um conjunto de agentes) fica responsável por cuidar dos requisitos de cada aplicação separadamente.