Eine der größten technischen Herausforderungen der aktuellen Zeit ist die Anbindung von Milliarden Menschen weltweit an das Internet. Die Internet Access Edge verbindet jeden Hausanschluss sowie Mobilfunkteilnehmer mit diesem gigantischen Netzwerk und gewährleistet eine bestimmte Dienstgüte (Quality of Service (QoS)). Das Erreichen angemessener QoS wird für Internetanbieter zunehmend schwieriger, denn moderne Anwendungsfälle benötigen immer niedrigere Latenzzeiten und gleichzeitig höheren Datendurchsatz. Daraus resultiert ein Flexibilisierungsdruck auf die Netzwerkkomponenten an der Access Edge, um die schnelle Adaption von neuen Technologien und Funktionalitäten, wie beispielsweise neuer anwendungs-spezifischer Netzwerkprotokolle, zu gewährleisten. Um dies zu erreichen, sind flexible Programmierkonzepte wie Network Functions Virtualization (NFV) an der Internet Access Edge nötig. Jedoch ist der Nachteil von NFV-basierten Netzwerkfunktionen eine deutlich verschlechterte Ressourcen-Effizienz, da diese als Software-Komponenten ausgeführt werden. In der Konsequenz bieten NFV-basierte Ansätze in der Regel eine deutlich geringere QoS im Vergleich zu starren Hardware-Lösungen. Allerdings kann durch den Einsatz von programmierbaren Hardware-Beschleunigern, auch bekannt als NFV Offloading, die QoS der Netzfunktion deutlich erhöht werden. Diese Arbeit fokussiert sich auf solche programmierbaren Hardware-Beschleuniger und deren Einfluss auf die erreichbare QoS und Flexibilität der Internet Access Edge. Zuerst wird das Host-Bypassing-Konzept eingeführt, welches eine verbesserte Integration von Hardware-Beschleunigern in Computersysteme ermöglicht. Dieser Ansatz hat unter anderem eine hohe Bedeutung für Hardware-Beschleuniger in mobilen 5G-Zugangsnetzwerken. Durch das Host-Bypassing Konzept wird der Hauptspeicher eines Serversystems umgangen und somit eine direkte Verbindung zwischen dem Beschleuniger und der Netzwerkkarte ermöglicht. Die präsentierten Evaluationsergebnisse zeigen einen erhöhten maximalen Datendurchsatz und eine deutlich verringerte Varianz der Latenz im Vergleich zu herkömmlichen Ansätzen. Des Weiteren werden in dieser Arbeit verschiedene programmierbare Hardwaretechnologien für die hardwarebeschleunigte Anbindung von Endgeräten an das Internet untersucht, darunter drei P4-programmierbare Plattformen sowie Field Programmable Gate Arrays (FPGAs). Unsere Ergebnisse zeigen, dass alle untersuchten Ansätze eine sehr gute QoS ermöglichen, alle funktionalen Anforderungen erfüllen und somit für die Anwendung an der Internet Access Edge geeignet sind. In Ergänzung zu der analytischen Evaluation wird eine voll funktionsfähige User Plane Function (UPF) präsentiert, welche in einem 5G-Standalone-Netzwerk mit gewöhnlichen Smartphones getestet wurde. In einem weiteren Anwendungsfall von programmierbaren Hardware-Beschleunigern wird die Nutzbarkeit von Hardware-beschleunigten Active Queue Management (AQM)-Algorithmen untersucht und demonstriert, um höhere Datenraten und niedrigere Latenzen an der Internet Access Edge zu erreichen. Diese Konzepte erweitern die zuvor vorgestellten Ansätze für die Anbindung von Nutzern an das Internet mittels programmierbarer Hardware. Konkret wird die Umsetzbarkeit des CoDel-AQM-Algorithmus gezeigt und die Herausforderungen sowie Einschränkungen diskutiert, die beim Einsatz von Hardware mit nur eingeschränkter Programmierbarkeit zu berücksichtigen sind. Die Evaluationsergebnisse zeigen eine erhebliche Verbesserung der Latenz bei gleichbleibendem Datendurchsatz, wenn der AQM-Algorithmus auf Hardware eingesetzt wird. Der letzte Beitrag dieser Arbeit betrachtet die Leistungsbewertung von Netzwerkfunktionen. Dies ist von hoher Relevanz, um das Verhalten von Netzfunktionen zu verstehen sowie für deren Optimierung. Hierfür wird das Lastgenerator- und Mess-Framework P4STA vorgestellt, welches auf flexibler softwarebasierter Lastgenerierung und hardwareunterstützter Zeitmessung basiert. Durch den Einsatz programmierbarer Netzwerk-Switches wird eine Zeitgenauigkeit im Nanosekundenbereich erreicht, während gleichzeitig Datenraten bis zu der maximal verfügbaren Ethernet-Verbindungsgeschwindigkeit erzeugt werden können.