随着互联网技术及其应用的发展,SDN(Software Defined Networking,软件定义联网)技术越来越受到关注,基于SDN的网络业务也日渐繁多。为满足复杂多样的网络应用功能需求,SDN控制器通过应用编程接口,为应用层提供灵活的网络可编程性。但业界并未对SDN控制器的应用编程接口提供技术标准,严重影响了SDN网络应用的可移植性。已经实现的控制器应用编程接口,大多只提供了网络基本功能,难以满足实际应用的需求。通过对SDN网络控制功能的研究,分析了SDN控制器应用编程接口的功能需求和性能需求;基于SDN控制器应用接口功能的抽象级别,设计一种基于层次结构的应用编程接口模型,将接口功能分为基础功能级、网络服务级、业务应用级三类,通过上层调用下层提供的API,实现抽象级别更高的API;设计了REST(Representational State Transfer,表述性状态转移)风格的接口层次模型,提供了一组可扩展的SDN控制器应用接口;针对视频会议、在线视频等具有服务质量保证要求的SDN网络应用需求,设计并实现了具有服务质量参数的应用编程接口。测试结果表明,分层架构的应用接口模型具有很好的灵活性、可扩展性,能够对QoS应用提供支持。