随着交互式应用服务的广泛应用和Internet网络拓扑结构的日趋复杂，如何有效的保证互联网端到端网络性能服务质量已经成为运营商一个很重要的研究课题，其中最突出的问题包括有如何分析测试网络端到端传输性能的影响因素以及量化分析其影响大小。这一方面在网络测试仿真环境中提出要求，使其能够更加真实的反映网络的实际情况，要求在包括流量的大小，分布，构成以及网络关键节点的性能等方面建立相应模型。另一方面在网络性能的评估方案方面要求不但要能够就不同的应用服务进行分析，还有能够反映网络性能的动态实时变化。本文以提高internet上的端到端的业务质量为出发点，从其重要影响因素中的网络域间路由和端节点所面临的可靠性和安全性问题着手，在网络域间路由方面，主要围绕域间BGP路由的稳定性的影响进行分析，包括对路由器BGP性能进行测试以提高网络仿真的真实性，研究网络节点在收敛中受到的瞬时影响以分析网络稳定性的瞬时变化。在端节点网络性能方面，重在根据网络实际流量情况构建网络测试环境，同时针对防火墙应用层性能提出其动态性能变化的评测方案。研究方法包括测试，仿真，数学模型等，在其影响因素和给网络性能带来的影响的同时，提出相应的改进和解决方案。主要工作和创新点如下：1．对互联网重要网络节点设备路由器的BGP的性能提出新的分析测试方案，并在测试数据基础上建立路由器BGP处理性能模型，用以描述路由器BGP处理性能与网络配置环境和路由器负载之间的关系。实验测试了正常负载下和边界负载下路由器BGP的处理性能。2．通过引入新的基于测试的路由器BGP处理性能模型改进了当前SSFNet BGP网络仿真环境，反映了不同配置环境与负载对路由性能的影响。此模型提高了网络仿真的真实性。3．对路由动态事件收敛过程中网络的稳定性进行仿真分析，主要观察网络多宿连接在收敛过程中对路由器产生的综合影响，路由器BGP处理延迟和路由器存储空间限制对收敛过程中路由器的瞬时影响，以及因路由器性能而引入的网络可靠性。4．在BGP SPP模型的基础上，建立新的BGP稳定性瞬时行为数学模型以分析多宿连接中BGP行为对路由器造成的瞬时压力大小和分布，以优化BGP网络配置。5．在防火墙性能测试中提出新的测试流生成方法(Modeling and Generating Network Traffic，MGNT)。基于网络应用层协议的经典数学模型生成标准的应用层背景状态流，同时根据对捕获的网络流量的快速分析，使得MGNT能更真实的模拟网络端节点流量。作为初步工作，我们重点针对TCP，HTTP的流量进行模拟测试。6．在防火墙性能评估中提出新的评估方法来测试在实际环境中防火墙性能的动态变化和对网络端到端性能造成的影响。使用参数包括描述应用层特定协议流TCP和HTTP中的TCP连接建立时间(TCP connection setup time)和HTTP反应时间(HTTP response time)，和用来量化网络性能的变化应用层影响因子(application impact factor，AIF)。对实际防火墙的测试结果显示了方案的有效性。