软件定义光网络（Software Defined Optical Network，SDON）的架构实现了由控制功能与传送功能的紧耦合到控制功能与运营功能的紧耦合、以连接过程为核心的闭合控制到以组网过程为核心的开放控制的模式转变，代表了未来光网络技术与应用新的发展方向。SDON技术的主要优势体现在：
● SDON方案能够解决异构网络之间的互联互通问题。随着融合网络技术的发展，不同类型的业务和网络资源交织叠加在一起，形成了异构化的网络互联环境，加剧了全网业务控制与资源管理的难度。该方案通过对Openflow等相关协议进行扩展，开发面向对象的交互控制接口，可以实现异构网络信息抽象化和跨层网络控制集成化，从而在接入网与核心网、数据网与光网络、有线网和无线网之间建立起具备统一控制能力的新型异构网络架构体系。
● SDON可以满足用户对光网络编排的需求，从而在网络设备的使用方式、操作方式和销售方式上实现灵活性，并使得用户以更快的速度获得想要的服务功能，无需等待设备商把这些功能纳入到专有设备中。
● SDON能够带来对光网络资源的虚拟化管理，虚拟化管理的网络设备范围可覆盖全部OTN产品；网络资源的虚拟化技术可以更好地发挥网络基础设施资源的优势，通过开放的统一资源管理平台，对网络资源的利用达到最优化。基于虚拟化的网络体系结构，能够根据不同业务各自的应用需求，在保证服务质量的前提下快速有效地接入与控制网络资源。
近年来，虽然SDON技术研究还处于起步阶段，但作为SDN与光网络结合的热门技术，已经得到了国内外各大运营商和设备商的高度重视。2014年8—9月，光互联论坛（OIF）与开放网络基金（ONF）联合组织全球多个运营商、设备厂商以及科研机构，开展了基于SDN的光传送网OTN原型和互操作性测试与演示。在此次演示中，中国电信主导并联合中兴通讯、华为、烽火在中国电信北京研究院完成了中国首次SDON跨厂商、多域组网测试。此次测试验证了基于层次化控制器架构的多域SDON技术方案的可行性，标志着SDON商用化进程取得了突破性进展。层次化控制器架构的多域SDON解决方案如图1所示，该技术方案的特点如下。
● 整个架构自上向下分为4层：APP应用层、Orchestrator总控制器层、单域控制器层和Optical Network设备层。
● APP应用层与Orchestrator总控制器之间的北向接口（North Bound Interface，NBI）重点采用Restful接口机制。Restful机制借鉴了Web服务的架构风格，具备无状态、面向资源、实现简单高效、松耦合、可伸缩等技术优势，从而为北向接口实现SDON的开放控制、可编程、可定义等技术特点，提供天然的技术支撑。
● 单域控制器层与Optical Network设备层之间的南向接口（South Bound Interface，SBI）尽量兼容WASON（自动交换光网络）及较早部署的OTN网络，确保SDON网络与这些网络设备的互联互通，更好地适应运营商对业务部署的平滑升级、渐进式演进思路。
随着SDON技术研究的不断深入，业界厂商和组织逐步发现光网络的虚拟化是实现基于SDON开放控制的基础和前提，也是SDON控制器内部不可缺失的主要组成部分。广义的网络虚拟化，通常是指面向数据网络的虚拟化——将传统数据网络服务提供商分为两种：基本设施提供商，负责管理物理层的基础设施；服务提供商，基于对基本设施提供商的资源整合，创造虚拟化网络；最终在资源整合的基础上向终端用户提供端到端的服务。广义的网络虚拟化就是让一个物理网络能够同时支持多个逻辑网络，虚拟化保留了网络设计中原有层次结构、数据通道和所能提供的服务，使得最终用户的体验和独享物理网络一样，同时网络虚拟化技术还可以高效利用网络资源：如空间、能源、设备容量等。如公司或其数据中心在拥有一套物理基础设施时可以虚拟出很多网络，为公司的运维部门、新兼并公司、需隔离的重要部门等同时提供服务，各虚拟网络和物理网络拥有相同的安全性。