Software Defined Networking (SDN), which decouples control plane and data plane, normally stores states on controllers to provide flexible programmability and convenient management. However, recent studies have shown that such configuration may cause frequent and unnecessary interactions between data plane and controllers in some cases. For example, a DDoS detection installed on a controller needs to fetch information from data plane periodically, introducing additional network delay and controller overhead. Thus, stateful data plane is proposed to offload states and operation logics from controller to data plane. Stateful data plane allows switches to perform some operations independently, accelerating packets processing while reducing overhead on both controllers and networks. However, stateful data plane increases the complexity of network devices and imposes many new challenges to the management and schedule of SDN enabled networks. This paper conducts a comprehensive survey on the latest research works and provides insights into stateful data plane. Both stateful data plane platforms and compilers are extensively summarized and analyzed, as well as explicit design of applications based on them. Afterward, we dwell on the fundamental technologies and research challenges, including implementation considerations of stateful data plane. Finally, we conclude this survey paper with some future works and discuss open research issues.

分离控制平面和数据平面的软件定义网络（SDN）通常将状态存储在控制器上，以提供灵活的可编程性和方便的管理。但是，最近的研究表明，这种配置在某些情况下可能导致数据平面和控制器之间频繁且不必要的交互。例如，安装在控制器上的DDoS检测需要定期从数据平面获取信息，从而导致额外的网络延迟和控制器开销。因此，提出了有状态数据平面以将状态和操作逻辑从控制器卸载到数据平面。有状态数据平面允许交换机独立执行某些操作，从而加速数据包处理，同时减少控制器和网络上的开销。然而，有状态数据平面增加了网络设备的复杂性，并且对支持SDN的网络的管理和调度提出了许多新的挑战。本文对最新的研究工作进行了全面的调查，并提供了对有状态数据平面的见解。有状态的数据平面平台和编译器都得到了广泛的总结和分析，并基于它们对应用程序进行了明确的设计。之后，我们将讨论基础技术和研究挑战，包括对有状态数据平面的实现注意事项。最后，我们以一些未来的工作总结了这份调查报告，并讨论了开放研究问题。本文对最新的研究工作进行了全面的调查，并提供了对有状态数据平面的见解。有状态的数据平面平台和编译器都得到了广泛的总结和分析，并基于它们对应用程序进行了明确的设计。之后，我们将讨论基础技术和研究挑战，包括对有状态数据平面的实现注意事项。最后，我们以一些未来的工作总结了这份调查报告，并讨论了开放研究问题。本文对最新的研究工作进行了全面的调查，并提供了对有状态数据平面的见解。有状态的数据平面平台和编译器都得到了广泛的总结和分析，并基于它们对应用程序进行了明确的设计。之后，我们将讨论基础技术和研究挑战，包括对有状态数据平面的实现注意事项。最后，我们以一些未来的工作总结了这份调查报告，并讨论了开放研究问题。