随着互联网技术深入到人们社会生活的各个行业领域，如金融行业、通信服务行业、煤炭行业、石油行业、食品流通行业等，人们的日常生活与互联网的关系日益密切，与此同时，对网络实时、准确且可靠的传输服务的要求也越来越高，尤其是网络传输延时和网络安全方面。网络测量作为网络管理和监控的依据，显得越来越重要。拓扑结构，是网络测量的重要方面，是一切互联网活动顺利开展的保障。网络断层扫描技术(Network Tomography，NT)是一种基于端到端的测量技术，该技术通过从源节点发送探测包到特定的目标节点，并在目标节点统计到达的探测包的各种参数信息(丢包率、时延、时延抖动和链路带宽等)，根据这些信息来推断节点间的兄弟关系。NT技术有效克服了传统网络测量的缺点，是现阶段推断网络拓扑的最有效技术。基于NT技术的拓扑测量依据数据信息采集方式的不同可分主动测量和被动测量，主动测量又分为基于多播的测量和基于单播的测量两种方式。由于设备是否支持多播功能与网络安全性无直接联系，所以现有网络中的设备并不都支持多播功能，从而使得多播测量方法的适用范围受到限制。而基于单播的测量方法对网络设备本身的要求不高，有更广的适用性。本文的研究将基于单播测量方式展开，主要内容如下：首先概要地阐述了网络拓扑测量技术的背景、意义及国内外现状，并对传统网络测量技术和NT技术分别进行了概述，比较分析了传统网络测量方法进行拓扑推断的优势及其存在的不足。其次论述了端到端的测量的两种方式：主动测量和被动测量，以及基于主动测量的多播测量方法和单播测量方法，并对基于单播测量的几种探测包模型进行了论述，分析比较了它们各自的优缺点。然后论述了三元分组列车测量模型及现有的基于时延和基于时延抖动的两种三元分组列车测量方法。在现有基于单参数(时延或时延抖动)的三元分组列车测量方法基础上，提出一种利用双参数来推断网络拓扑结构的三元分组列车测量方法，系统阐述了此方法进行网络拓扑识别的测量过程，并在Ubuntu下的NS2仿真平台上模拟探测包的发送过程，对相关数据进行统计。实验在不同的网络负载情况下对现有方法与改进方法的拓扑推断准确度进行比较，结果验证了该方法的有效性与准确性。最后论述了将此改进方法应用于推断已知拓扑中添加新节点之后的拓扑结构，并在NS2下进行实验，验证了其准确性。该方法在推断过程中引入了叶节点的高度，故在推断叶节点层次较为复杂的拓扑时，该方法有效减少了探测包的发送量。