随着IP电话、视频会议等即时流媒体业务在网络领域的迅猛发展，对只提供尽最大努力传输服务的网络提出了QoS要求。然而无论是基于IntServ还是DiffServ模型实现的现有QoS系统都存在部署代价过高、需要硬件支持、不支持自动化配置等不足，基于全局网络视图寻找最优路径也存在挑战，针对这些问题，本文提出一种基于OpenFlow的QoS系统架构，利用OpenFlow的可编程性、可扩展性及更强的网络管控能力等特点来解决上述问题。本文的主要研究工作有：1）通过OpenFlow获取整个网络状态信息，更好地对QoS数据流进行监视和调度，快速响应路径失效等警告与故障，支持自动化或通过应用程序实时配置QoS参数，简化配置与管理；2）通过引入流预测算法来监测网络中对带宽需求比较大的数据流，以优化路径规划；基于链路带宽、传输路径长度及数据流的优先级等因素实现为QoS数据流分配全局最优的传输路径，提升QoS数据流传输的可靠性及降低其传输时延；3）在准入控制的基础上添加验证QoS数据流功能，提出通过先清除后重写交换机中所有流表的方式来保证网络拥塞条件下的QoS水平。本文在POX控制器的基础上实现了本系统。基于Mininet的仿真实验验证了系统功能的正确性，表明QoS数据流在系统中可以优先并可靠传输。