软件定义网络（Software-Defined Network,SDN）是一种新型的网络架构,解耦传统网络的控制功能和转发功能,由控制器对整个网络进行集中配置和管理。网络拓扑是控制器提供的基础服务,是SDN网络正常运行的基础。现有SDN拓扑发现协议效率低,缺乏安全机制,易遭受网络拓扑污染攻击,影响SDN网络的正常运行,导致网络瘫痪。针对当前Open Flow网络拓扑发现协议（Open Flow Discovery Protocol,OFDP）中存在的效率和安全问题,提出了一种改进的SDN网络拓扑发现机制Im-OFDP,主要包括拓扑发现机制和拓扑保护方法两个方面。针对控制器下发报文数量多的问题,设计了基于最小顶点覆盖算法思想的链路发现算法,使用多级流表控制报文转发,减少拓扑发现过程中下发的消息数量。针对控制器接收报文数量多的问题,设计ImOFDP单向/双向链路解析规则和链路合并机制,使得每条链路解析仅需一个数据包,减少了控制器解析报文的数量。针对链路伪造攻击的问题,设计了基于端口过滤、基于数据包校验和基于链路端口重用的检测技术,保护链路的安全。针对设备伪造攻击的问题,设计了基于设备注册校验的检测技术,防止主机伪造和交换机伪造攻击,保护网络设备安全。实验采用POX控制器和Mininet搭建网络仿真平台,实验结果表明:与现有SDN网络拓扑发现协议OFDP相比,相同规模的网络,Im-OFDP网络拓扑发现的数据包数量平均减少70%以上,同时能够抵御链路伪造、主机重放等多种网络拓扑污染攻击。相比其他改进方法（OFDPv2、LADP、OFDP-PD等）,Im-OFDP具有明显的高效率和强安全性的特点。然而,在如何计算更优的骨干交换机集合以及如何防御更多种类的拓扑攻击还有待进一步研究。