随着Internet技术和规模的迅猛发展,互联网上的业务种类层出不穷,传统网络的尽力而为的服务已不能满足现阶段网络发展的要求；另一方面,网络设备的封闭性阻碍了网络创新,这促使了软件定义网络的产生和可编程硬件在网络研究与应用中的大量使用。由于传统硬件的封闭性,以前的网络研究多是基于软件模拟,缺乏在硬件环境中的实现与评估,或者过于简单和硬性,缺乏应用价值。本文首先介绍了软件定义网络的发展现状,其中OpenFlow已经取得一定的成功。其次介绍QoS的基本概念,并重点分析了目前的主流的两类队列调度算法：基于时间戳的公平队列调度算法和基于轮询的调度算法,并结合硬件环境分析了这些算法的缺点：它们不是难以实现就是缺乏灵活性。接着,本文针对传统算法的缺点和软件定义网络的新特点提出了一种新的基于DWRR的队列调度算法SADWRR。该算法在DWRR的基础上,为了软件定义网络聚流的隔离性、适应不均匀的流量并充分利用闲置的硬件资源,采用双层策略,在聚流间采用固定带宽分配策略,在聚流内采用基于权重的策略,使得资源分配具有灵活性和可控性。然后,本文在介绍了常见软件定义网络的数据面后,基于可编程硬件设计了带QoS保证的数据面,并通过实验验证了SADWRR算法,显示出良好的公平性与灵活性,且易于在硬件中实现,可以作为ASIC的设计原型,因此具有重要意义。最后总结了本文所做的工作,并提出了进一步的研究方向。