随着网络规模的进一步扩大和网络软硬件设施的日益复杂，得到一个完整、准确的网络拓扑结构图对于网络管理、网络优化、故障定位等应用越来越重要。目前，对网络拓扑发现技术的研究主要集中在IP 层，且还不够成熟和系统化，因而其必要性和紧迫性不容忽视。该论文来源于国家自然科学基金重点项目“基于网络探测的IP 网络拓扑发现和性能分析”，并且是该项目的重要内容和基础。作者通过对于一些文献资料的研读和总结，提出了新的思想和方法，并做出了大量的实践工作，在该项研究上取得了一定的进展。 论文的主要内容包括：首先，分别从IP 层和物理层的层面角度，系统地总结、分析、比较了现有主要的网络拓扑发现方法；其次，提出了一种具有普适性的单子网物理拓扑发现算法，即使在有个别网元不支持SNMP 的情况下，此算法仍可准确、高效地进行物理网络拓扑发现。进而，对该算法的关键部分进行了仿真和实现；再次，根据IP 网络的特点而提出了IP 子网区分算法，并结合此算法提出了基于ICMP/UDP 的IP 层网络拓扑发现算法，在网络拓扑发现算法的高效性、准确性方面更进了一步；最后，提出了建立在DNMAI(分布式网络探测架构)基础之上的分布式网络拓扑发现的框架，与单点的拓扑发现比较，分布式网络拓扑发现方法具有准确率高和发现范围较广等优点。