OpenFlow软件定义网络(SDN)控制器在标准架构中的使命就是转换路由，即网络中两个点之间的路径，确定哪个流量可以通过，或者设备转发行为相关队列变化成特定转发。
所有的SDN控制器应用都要求一个域名控制器管理的网络地图。这个地体用于识别网络中的特定设备，以便创建一个路由时，可以分割成有序设备列表。用这个有序设备列表，SDN随后可以穿过路由通过网络。这个网络地图必须从逻辑上显示设备，并连接网络聚合拓扑，对于一些应用，也要记录每一个设备和聚合的状态。这个应用如何使用这个地图也是SDN可以提供服务命令。
有三个较为广泛的路由信息源头可以驱动SDN控制器应用：明确的配置指令、来自临近网络组件的“路由嗅探”以及路径计算。很可能所有的这些路由源都存在于一个单一的网络中，因此所有的这些SDN控制器应用类型应考虑到且能够支持，至少通过控制器的北行应用程序接口(API)支持。
然而，值得注意的是，由于目前北行API还没有标准，也没有完全的网络状态监控或者SDN设备控制的通用标准，SDN控制器应用很可能是编写的特定控制器。在一套更为广泛的标准出现之前，云提供商必须小心选择满足自身需求的控制器和设备包。
释放SDN控制器应用潜能
路由分配
路由分配是SDN控制器应用中最简单的一个。网络运营商可以用简单的地理应用识别一系列设备或者创建路由的聚合点。比如，这样的一个设备可以从数据中心的电缆线路图来驱动，创建软件定义数据中心网络。
路由分配应用也用于创建SDN控制的聚合提供，作为网络设备的一部分。如果地图中的网络状态信息可用，这个应用就会警告运营商路有点可能包含了拥堵或者失败源。路由分配也是网络分段的基础，或者“切片”，这是一个网络变成独立的子网络的细分。这个应用对于云端数据中心的网络至关重要，且也可能在VPN/VLAN应用中具有价值。
路由嗅探
路由嗅探是学习来自邻近设备或者更高的协议控制层的需求的过程。在控制器应用中，SDN技术形成了网络的核心或者更低的层，软件定义网络可以作为运输网络出现(核心IP元素)，也可以作为物理层路径出现。如果软件定义网络“边缘”可以读取外部网络路由公告，并连接，随后SDN控制器应用就可以构造所需路由来连接每一个邻近网络。这也是SDN应用的本质，谷歌在其广为人知的SDN部署中就是这样应用的。
有很多方法可以用于路由嗅探，包括让软件定义网络的边缘元素仿真一个路由器以及接受路由公告。另一个方法是用一个软件元素在路由器中发送路由公告到另一个中央SDN控制器应用中。边界网关协议(BGP)也有加强的应用，允许用于“嗅探”路由数据，甚至是创建中央路由反射器，在这个反射器中路由信息可以收集并分散。SDN控制器应用可以将这些加强应用到BGP中，从而在网络的SDN部分构建路由。
路径计算
最复杂的SDN控制器应用就是路径计算，基于设备需求、网络拓扑和资源状态确定路由。为了让这种类型的应用工作，要做的不只是网络地图，还要用信息填充地图，包括用户在哪里连接了，设备和聚合干线的状态和流量负载。这个地图可能收集这种类型的遥感勘测，从当前的管理系统和设备接口，比如SNMP和RMON，也会从插在网络中各个点的探测器中收集。
目前一个称之为应用信息暴露基础架构的IETF项目正在寻求从网络基础架构向应用交付信息的方法，这种情况下，进行应用创建和维护网络地图。相同的项目也为上面提到的其他SDN控制器应用提供网络状态或者状态数据，能够自动化路由或者基于网络信息进行路由确认。
早起的SDN控制器应用可能完全局限于数据中心，提供商可以使用OpenFlow创建分割且流量设计好的虚拟LAN，主要为了特定的用户和应用，且交互受限。一些控制器厂商也提供监控应用，可以点击流量进行分析，改善网络可视性。
监控应用高亮标注出了所有SDN控制器应用必须要解决的潜在风险：通过网络开启维护控制路径，设备配置和失败。因为核心的控制网络并不能自动采用拓扑变化，一个新设备或者网络失败会找一个或者更多设备没有OpenFlow路径返回到SDN控制器。这样让升级设备转发表成为可能，设备转发表可能随后就能够创建OpenFlow通过的路径，进入设备中。
