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随着互联网经济的快速发展,互联网已然成为带动国民经济发展的新引擎,如何更快、更好的为更多用户提供互联网信息服务成为互联网基础服务提供商面临的关键问题,因此对于研究互联网服务提供商在商业利益和需求的驱动下如何建立网络之间的关系对于理解互联网拓扑结构、性能、演化和动态性具有重要的意义。首先,分析了互联网拓扑中AS间的合作关系。本文提出了基于节点介数中心性指标的AS间关系推断算法,该算法基于派系网络、节点介数和AS路径三元组等方面推断出AS间的P2C和P2P关系,可避免CAIDA算法对于P端传输度小于C端传输度推断失误的情况,且其计算过程优于CAIDA算法。经过真实的AS关系数据验证,基于节点介数中心性指标的AS间关系推断算法的准确率：P2C为99.5%,P2P为99.1%,同时由于本算法和CAIDA算法均采用了派系网络和AS路径三元组,所以相比GAO、XIA、UCLA等算法在总体的准确率要高。然后,研究了AS级互联网拓扑结构的层次性。首先,从AS级网络的整体演化趋势上出发,观察网络节点和边的数量演化情况,并根据不同区域AS注册数量研究AS级互联网宏观拓扑结构各地区的增长趋势,发现北美和欧洲地区的网络发展主导了当前互联网的增长。其次,从网络结构角度出发研究了网络结构熵、网络深度、网络核和网络集聚性等刻画网络层次性的特征量,分析了AS级互联网拓扑结构的层次性演化,结果表明AS级互联网拓扑结构在向扁平化层次结构方向发展。再次,构造以派系网络节点为开始,由P2C关系为连接的自上而下的锥形层次结构。最后,从派系网络、节点层次分布、P2C/P2P层次连接偏好、节点度连接偏好等方面分析了锥形层次结构,由四个方面的演化结果得到如下结论：互联网存在稳定的派系网络；节点数量的层次分布服从正偏态分布,且其层次越低,节点最大度值越小；P2C偏向于两个锥形层次结构间的高层连接,P2P偏向锥形层次结构内部的跨层连接；P2C/P2P连接的节点度分布服从幂律分布。最后,提出层次连接偏好建模方法。基于互联网拓扑结构的节点和边动态增长、层次结构、层次和节点度偏好连接以及P2C/P2P商业关系等特性,提出了基于层次性偏好连接的互联网建模方法HPA。经过大量网络仿真实验和结果分析,发现HPA网络模型很好的体现了互联网的动态性、层次性、偏好性和商业关系。