互联网在近几十年来迅速发展,已经成为经济和社会基础设施至关重要的一部分。随着越来越多的应用被部署到互联网络中,传统的互联网架构逐渐表现出一些难以克服的问题,如网络性能难以实现全局优化等。近年来,软件定义网络得到了迅速的发展。相比传统互联网,软件定义网络通过对控制层与数据层的解耦,实现了逻辑上的集中式控制,为提升网络性能和安全性带来了新的空间。网络测量是网络维护和性能提升的重要支撑手段,是网络技术中不可缺少的一部分。鉴于网络测量的重要性,软件定义网络提供了较为全面的网络特征查询功能。通常情况下,软件定义网络特征的查询由控制器集中实施。集中式的网络特征查询能够与网络控制有机融合,但其有时候会给控制器带来严重的负载,从而影响软件定义网络的整体运行性能。为解决这些问题,论文对低负载的软件定义网络特征测量关键技术进行研究,并设计和实现了一种低负载软件定义网络特征测量系统。论文的主要工作与贡献如下:(1)设计实现了一种低负载的、基于速率变化特征的链路速率(论文中指链路的实际数据传输速率)测量方法。该技术通过控制器查询机制实现链路速率监控,并根据链路速率的变化情况自适应地改变查询周期,以在合理的链路速率监控精度基础上降低负载。(2)设计实现了一种基于欧拉回路的链路丢包率测量方法。该方法利用基于广度遍历的探测结构生成方法,将待测网络均匀地划分成若干探测子结构,这些探测子结构可以覆盖待测网络中的每一条链路。进一步地,利用测试机向探测结构发送探测包获得存在丢包的探测子结构,并对该探测子结构中的每条链路的丢包情况进行查询,从而得到准确的链路丢包率测量结果。通常情况下,大部分探测子结构没有探测到探测包的丢失,因此仅需要对少量探测子结构进行链路丢包率的测量,从而降低了控制器的负载。(3)设计实现了一种低负载的故障链路检测方法。该方法类似于基于欧拉回路的链路丢包率测量方法,通过向探测子结构发送探测包找到存在故障链路的探测子结构,并按照探测包在探测子结构中的传输路径对故障链路进行定位。(4)基于OpenDaylight开源软件实现了低负载的软件定义网络特征测量系统,系统集成实现了上述网络特征测量方法。并且设计实现了针对链路速率、链路丢包率、链路故障的测试用例,通过系统测试进一步完善了系统的功能与准确性。