伴随着Internet的爆炸性增长，互联网越来越多地呈现出一些新的特征，主要体现在网络流量的指数型增长、业务种类的多样化以及网络架构的日益复杂化等方面。在日益庞大和复杂的网络面前如何去构建、维护和评价则成为一个巨大的挑战。这种现实的需求直接刺激了现代网络测试技术的迅速发展。鉴于通用测试仪表繁杂的功能和高昂的价格并不适合大多数只需要基础性能指标的测试环境，研究低成本的专用基础性能测试工具成为一个具有重要应用意义的课题。　　 本论文首先分析了网络性能测试的标准统计量和流量模型；论述了高速流量的产生和分析、时延测试的时钟同步、多接口的控制同步和协议仿真等测试仪器设计中的关键技术，重点分析了几种主流的基于PC的测试工具及其总体特点；研究了时延测试中的同步问题、频差问题和位差问题的成因以及解决办法。其次，本文对于高速性能测试的多流调度、单程时延的时钟纠偏等当前性能测试领域的最新技术进行了跟踪；对当今主流性能测试仪表的软硬件架构和性能参数测试的实现进行了分析。在上述研究工作的基础上，本文提出了一种基于PC架构和Windows平台的纯软件性能测试系统设计方案，并实现了其中的吞吐量和丢包率测试模块。该设计方案使用二分折半查找算法测试吞吐量；通过NTP原理和频差支撑线解决时钟同步问题；通过预测试纠偏校正位置误差。此外，系统采用自定义的协议交互报文进行测试控制；利用自定义的时间戳和流标识字段识别测试流量。在实现方面，软件基于Winsock和MFC开发，使用图形化界面和多线程技术为用户提供了一个便利的友好的界面。针对测试系统所涉及的流量生成与统计、流量控制与定时、线程通信与IO控制、消息机制和消息格式、时间戳和流标识、时延测试设计和用户界面设计等七个方面提出了具体的解决办法。但受限于PC和Windows本身的架构特点，本系统可测试的最大吞吐量在30Mbps左右，因此本测试工具主要面向广域网的性能测试和低吞吐率的小型设备。　　 经过实际环境测试的验证，本系统较好的实现了对于广域网吞吐量和丢包率的测试目标，可以满足对于帧中继、X.25等广域网链路基础性能指标考察的基本需求，并具有合理的性能和显著的低成本。