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Internet在各个领域的广泛应用,改变着人们的生活方式,正在逐渐成为人类社会的基础设施。但由于Internet发展的特殊性,人们对Internet网络行为的了解非常肤浅,研究尚处于初期阶段。开展Internet行为测量与分析研究的目的是提供定量刻画网络行为的方法、手段和工具,为Internet的定期、持久、大规模的测量与分析和实时动态监控奠定基础,为Internet的科学管理、有效控制和科学规划下一代Internet提供依据。本论文对Internet测量基础设施、测量指标、测量和分析方法进行了深入研究,针对不同的测量参数,提出了测量手段和分析方法。在此基础上,在全国6个城市安装了NIMI测量平台,对我国Internet的43条端到端路径开展了较大规模的测量。论文中创新性地提出了延迟瓶颈的概念和延迟瓶颈的定位算法,研究开发了测量基础设施WTracer,并利用WTracer对全球范围内的47个节点之间的延迟状况进行了长达一个月的测量和进一步的深入分析。在两次大规模测量获得的大量数据和对数据进行系统深入分析的基础上,论文对延迟瓶颈、延迟分布与包丢失率的关系、包丢失率和TCP吞吐量的关系等网络特征进行了深入研究,得出了一系列有价值的结论。论文还提出了主动业务探测模式,可有效克服传统网管以网络设备为管理对象的局限性,在此基础上设计开发了大型网络性能监测与分析系统NIPMAS。该系统能够监视端到端用户的业务通路状况,灵活监测第三方链路,而且可以保证用户的安全性和隐私权,其应用领域包括大型企业、金融、ISP和保险等许多行业。论文的创造性工作主要体现在以下几个方面:1、提出了延迟瓶颈的概念和延迟瓶颈定位算法,对影响网络速度的主要链路及其延迟特征进行了深入分析,研究开发了端到端路由测量基础设施WTracer。利用该平台,对全球范围内的47个节点之间的延迟状况进行了长达一个月的测量和进一步的深入分析,得到了如下主要结论:Internet中的绝大多数路径存在占有统治地位的延迟瓶颈(超过端到端延迟的1/3);由于一条路径中多条路由的存在,会导致多个延迟瓶颈的出现。延迟瓶颈更多的出现在不同路由的相同部分,90%的路径存在一个主要的延迟瓶颈,同一路径中不同瓶颈延迟之间的差异较小;延迟瓶颈较多出现在传输网,且多出现在AS内部;目前,Internet中的绝大多数路径处于轻负载状态,瓶颈延迟主要由传播延迟造成。2、通过对我国Internet中的43条端到端路径开展较大规模的测量和分析,深入