近年来，随着Internet的普及，网络可用带宽测量技术受到越来越多的关注。从网络运营维护的方面，带宽测量的结果是进行宏观网络控制、管理以及业务计费等服务的重要依据。在服务质量的研究方面，许多QoS的控制机制，比如基于带宽测量的连接接纳控制，QoS路由，拥塞检测，瓶颈检测，流量工程等，都需要带宽测量获得相关数据。在应用性能优化方面，许多多媒体应用需要通过测量了解网络的性能信息从而优化编码器及解码器，以获得更好的服务质量。另一方面，带宽测量在Internet协议和应用方面，起着至关重要的作用。内容分发网络中的请求路由协议、对等网络，网络缓存位置选择，端系统的组播，服务器中流调度和接纳控制策略等，都需要带宽测量技术。然而，传统的可用带宽测量技术，难以同时保障测量的收敛速度以及测量精度，难以快速、准确地响应可用带宽测量请求。　　当前的Internet所依赖的数据传输协议存在一些缺陷，如:遭遇链路故障时，需要较长的恢复时间;存在多条传输路径时，通常只能利用其中的一条进行传输;两节点间数据传输路径不是最优的。为了解决这些问题，提出了通过覆盖网络来提高应用程序数据包传输效率的方法，通过在网络的一些位置上部署流量中转节点，并设计覆盖路由方案来决定数据包通过这些中转节点的转发路径，从而达到规避故障路径，提高传输效率的目的。　　本论文的主要贡献如下:　　1)广泛调研了经典的及当前的网络可用带宽测量方法，提出了一种新的可用带宽测量算法，通过收集初始探测流的包对在发送端及接收端的时间间隔关系数据获得可用带宽估测值，再以此值为后续探测流的发送速率初始值，通过自适应方法调整探测流发送速率以逐渐逼近可用带宽真实值。由此，使得本算法能快速获得高精度的测量结果，有效提升可用带宽的测量效率。　　2)根据本文提出的网络可用带宽测量算法，设计实现了与之相应的可用带宽测量工具。通过将此工具在发送端及接收端分别部署，获得网络中端到端的可用带宽测量值。实际部署测试结果表明，本测量工具的实际测量结果与网络仿真结果基本一致，相比于经典的传统测量工具Pathload，本工具在保障测量精度的前提下，有效的加快了测量收敛速度。因此，具有较高的实用价值。　　3)实现了多路径并行文件传输系统，通过在客户端、中转服务器端和接收端的部署，实现了并行的多路径文件数据传输功能，从而有效提高文件传输效率，取得了令人满意的成果。将可用带宽测量工具部署在发送端与中转服务器之间，获得具有较高文件传输速度的中转服务器列表，从而提高文件传输效率，验证了可用带宽测量工具的有效性。