由于当今网络的异构化、不协作化发展趋势,使得基于网络内部节点协作的传统网络测量技术面临巨大的挑战。而基于网络层析技术的网络测量方法通过网络端到端测量,对内部链路性能参数或拓扑结构进行推测,已成为目前网络测量技术的重要发展方向。从国内外研究现状来看,基于网络层析技术的性能参数的推测已取得了显著成果,但是对于性能相关的拓扑推测的研究还仅局限于多播测量技术下丢包相关的拓扑推测,而对于其他性能相关的拓扑推测(如端到端时延)及单播测量环境下的拓扑推测算法还研究甚少。本文针对这些问题开展了如下工作:1.多播测量环境下,共享路径丢包率估计算法和丢包相关的拓扑推测算法的研究以及共享路径上累积时延的非参数离散化分布的估计方法的研究及利用累积时延均值、方差作为度量函数的拓扑推测算法的研究。并针对一般树型拓扑结构的丢包相关拓扑推测算法GLT、BLTP引入的静态门限ξ所造成的拓扑推测准确性的不稳定性,提出了门限ξ基于链路丢包率动态变化的IGLT算法。通过MATLAB模型仿真,验证了算法的有效性。2.单播测量环境下,丢包相关及时延相关的拓扑推测算法的研究。为了提高单播下主动发送探测包之间的相关性,更好的模拟多播探测包之间的完全相关性,研究了包组发送机制。理论分析证明发送三包组比发送包对更能提高探测包之间的相关特性。并首次将三包组发送机制应用到丢包相关及时延相关的拓扑推测中,以提高拓扑推测的准确率。通过OPNET网络仿真验证了三包组发送机制的有效性。