近二三十年以来，以Internet为典型代表的大规模IP网络得到了迅猛发展，对国家政治、经济、乃至人们的思维方式都产生了深刻的影响。伴随着计算机网络规模的不断扩大和复杂性的不断提高，对网络进行有效的管理和控制，已经成为人们遇到的一个突出困难和挑战。为此，人们通过研究，明确了网络管理的性质、内容和目标，并相应提出了网络工程的概念。网络拓扑发现是网络工程的一个重要的研究子分支，是实现网络管理的基础性环节。同时，网络拓扑发现是对宏观网络进行科学布局的基础，也是进行网络建模、网络仿真、网络协议设计与评价以及相关网络算法改进的重要依据。 由于大规模IP网络本身所具有的大规模性、复杂性、动态性、异构性以及零知识等特点，使得面向以Internet为代表的大规模IP网络的拓扑发现成为一项非常具有挑战性的课题。不同于面向局域网络的拓扑发现，Internet拓扑发现需要跨越不同的管理域。相关研究表明，目前较为成熟的基于SNMP的拓扑发现方法，对于解决Internet拓扑发现问题难以取得令人满意的效果。与国外已经进行的研究相比，国内对大规模IP网络拓扑发现技术的研究还相对缺乏完整性和系统性。 本文首先对网络拓扑发现的定位、概念、目标、分类等背景进行了详细的梳理和综述。在此基础上，对面向以Internet为代表的大规模IP网络的拓扑发现技术进行了系统的研究，对其中涉及的路由器多地址归并、Cross-link、探测冗余优化、子网发现、目标地址集选择等一系列关键问题，逐一进行了重点的详细论述，分别从效率、负载、完整性、准确性等方面对拓扑发现技术进行了改进。同时，对IPv6网络的拓扑发现、网络拓扑图绘制、网络拓扑模型化等问题进行了探讨。通过研究，为面向大规模IP网络拓扑发现技术搭建起了完整的体系构架，为进一步研究发展和技术实现奠定了基础。