当前随着网络技术的高速发展和Internet服务的普遍深入,Internet的规模日益庞大,其提供的服务和用户的服务需求也更加多样化和复杂化,同时也对网络性能和网络服务质量不断提出新的要求。网络延迟是网络性能的重要参数之一,了解网络延迟的特性对提高服务质量也有着重要意义。本文的研究目标是根据测量到的延迟数据,结合拓扑信息、网络状态以及一些可能影响延迟相关因素,发掘Internet延迟的一般规律,寻找延迟与这些影响因素的关系。在此基础上,探索有效估计延迟的方法,进而建立一个或多个有效的数学模型用以预测Internet延迟。通过对全国十几万路由IP进行的长期周期性测量,获得了全国路由级拓扑图和对应于该拓扑图的延迟数据,并在这批数据的基础上,结合APNIC公布的ISP信息数据,围绕延迟进行了大量的研究工作。通过曲线拟合等数据统计方法,研究了节点度、延迟和跳数的分布特征,以及跳数、自治域和IP地址共同前缀对延迟的影响,通过使用数据挖掘的方法研究了介数、承载量、度与延迟的关系,发现介数和承载量共同影响着链路延迟的分布区间。本文在最后提出了两个与延迟有关的模型:端到端延迟预测模型适用于短期内对通过较少测量,甚至不测量的情况下对任意两IP之间的端到端延迟进行估计;在网络坐标(GNP)理论的启发下,设计了基于测量数据的延迟合成模型,该模型以延迟为距离,建立起一个延迟空间。这样,求节点间的延迟就转变为计算空间中点的距离,结合随机点过程理论,还可以获得比测量数据规模更大的延迟数据。