随着社会经济的发展和新科技的推动,因特网规模爆炸式增长,详细的网络拓扑结构图对评估网络协议的优劣、某种新技术能否有效抵御网络入侵和攻击至关重要,同时它也是测量网络链路性能的基础。出于安全性和商业因素考虑,ISP(互联网服务提供商)不会公开自己网络的设计细节,从而产生了一系列的拓扑分析技术。拓扑分析技术周期性发送traceroute(路由追踪)探测报文,对探测的数据进行不同层次的网络拓扑建模。本文以国内现有网络为研究对象,针对路由级拓扑进行了分析研究,主要内容如下。本文首先对IP别名解析技术进行了研究。针对原始的traceroute数据集存在错误和解析完整度不够两个问题,在现有的IP别名解析技术基础上,给出了解决方案。该方案通过对网络基础结构的分析,利用链路的连续性,给出一种改进的具有容错能力的IP别名解析算法,通过损失一定的解析完整度来达到容错的目的；然后采用增量测量的方法,在不显著增加测量负载的前提下,通过多次测量,提高解析完整度。本文接下来对ISP的路由级拓扑构建及预测技术进行了研究。通过IP别名解析的结果,生成已测量的路由级拓扑图；根据最小距离准则,通过约束不等式估算每个拓扑段的权重；在此基础上,依据路由策略,提出一种预测ISP域内任意两点间路由路径的方法；对于存在多条备选预测路径的情况,根据网络的设计原则,给出选取准则,选取与该准则最接近的路径做为最大似然预测结果。本文完成了ISP路由级拓扑的测量和预测工作。实际测试结果表明,IP别名解析算法和拓扑预测算法在准确性、通用性方面满足实际网络测量的要求,为进一步的网络性能研究提供了基础数据。