SDN模型中的网络操作系统(Network OS，NOS)，例如OpenDaylight、RYU、Floodlight和POX，负责提供网络和其当前状态的一个完整视图;同时NOS也负责管理网络变化，并将这些变化通知到网络硬件和物理/虚拟网络应用程序中。底层网络的变化来自于运行在NOS上的网络应用程序(Neutron API, REST/JSON, Java RPC)，NOS通过北向API与应用程序通信，通过南向API管理和控制底层物理和虚拟硬件，使用的南向协议包括OpenFlow、OVSDB?、OF-config和XMPP等。

　　SDN控制器以插件方式集成到Neutron中并提供集中式管理,有利于OpenStack网络通过API提高网络的可编程性。SDN控制器，像OpenDaylight、Ryu和Floodlight等使用各自的插件让Neutron和SDN控制器交互。

　　OpenDaylight使用北向Rest API通过网络节点的二层插件与Neutron通信。RYU通过北向REST API将Neutron节点的RYU插件和RYU控制器连接，使用Compute节点的RYU代理和RYU插件交互。OpenDaylight和RYU都使用Open vSwitch数据库(OVSDB)和南向OpenFlow协议与计算(nova)节点的虚拟交换机交互。

　　云计算平台使用网络Neutron提供网络虚拟化服务，允许租户创建和管理虚拟网络，并且提供标准化的插件架构，便于连接SDN控制器。但是Neutron的扩展性不好，不能满足虚拟化环境的动态特性，并且对网络资源的控制是有限的。SDN可以为Neutron提供附加功能，如集中/分布式控制、无缝网络、多租户和网络可伸缩性、网络可视化管理等。