网络性能测量是网络研究的重要内容,它对研究者理解现有网络状况起关键作用,还能为下一代互联网的规划和设计提供依据。对网络性能进行准确测量对流量工程、QoS路由、接纳控制等许多方面都有重要意义,是成功的设计、控制和管理网络的基本需求。端到端主动测量作为网络性能测量的重要手段,因其简单可控而被研究者广泛应用于网络性能测量研究中。本文对端到端主动测量技术进行如下几方面的研究:首先,设计了分布式双向主动测量协议(DTWAMP),并基于该协议设计实现了分布式端到端网络性能测量系统。DTWAMP以IETF IP Performance Metrics(IPPM)工作组提出的双向主动测量协议(TWAMP)为基础,对其进行分布式扩展。分布式端到端网络性能测量系统基于DTWAMP协议实现,可以同时对多条端到端路径上的双向延迟和丢包性能进行分布式测量,为网络测量研究者提供研究数据。其次,利用实现的分布式端到端网络性能测量系统,在Planetlab网络中进行了实际的测量活动并对结果进行分析。针对丢包性能的结果,本文将丢包分成异常丢包与链路随机丢包,并以此将网络路径划分为调整状态和稳定状态这两个状态,通过分析路径连续两次处于稳定状态的时间间隔(收敛时间),讨论了实时流媒体等新型网络应用对路径性能的需求。针对延迟性能的测量结果,本文也对路径的稳定性进行了简单的分析。最后,本文对端到端可用带宽的测量进行了研究,设计了新的测量算法。本文设计的TSprobe(a Two-Step probe methode / TSinghua probe)算法不需要紧链路(tight link)与窄链路(narrow link)重合这一不合理假设,解决了PGM(Probe Gap Model)类可用带宽测量算法所普遍面临的问题。在NS2上的实验表明,该算法测量时间短,测量负载低,其测量准确性平均可以达到99%以上,优于已有的测量算法。