面对日趋复杂的网络,网络的管理变得越来越重要,而网络的故障、配置、性能管理,网络升级,网络优化等都需要基于网络拓扑。所以完整准确的网络拓扑是网络管理的基础。同时由于网络中设备的多样性、透明性、动态性,因此如何高效准确地获得网络拓扑,一直是网络拓扑研究中的一个热点和难点。为了获取目标网络的路由器级拓扑,本文提出了基于TraceNET的多源协作的拓扑测量方法。现有的链路层拓扑发现研究均基于静态网络,然而随着无线网络的普及,网络中的移动设备越来越多,静态网络的假设不再成立。鉴于此,本文提出了动态链路层拓扑发现算法。为了保持网络实时通畅,必须高效准确地定位检测并排除网络故障。鉴于此,本文基于目前标准交换机支持的SNMP和MIB-2,设计和实现了以太网故障检测系统。本文的主要贡献如下：1)提出了基于TraceNET的多源协作的拓扑测量方法,并且将该方法用于中国科学技术大学(USTC)校园网拓扑测量,结果表明该方法可以高效准确地绑定路由器的别名和发现子网,因此所提方法具有较高的应用价值。基于USTC校园网上高效准确的测量结果,再将此测量方法用于中国教育科研网(CERNET)拓扑测量,可以获得的路由器级拓扑为管理和研究Internet提供了较大价值的参考。2)提出了动态链路层拓扑发现算法,ns-3模拟实验以及对实际运行网络的测量结果表明,该算法能有效排除移动设备的影响,快速准确地发现链路层拓扑结构。3)基于交换机普遍支持的SNMP和MIB-2,设计和实现了以太网故障定位与检测系统。ns-3模拟实验以及对实际运行网络故障检测结果表明该系统实现的以太网故障发现与定位方法具有较高的效率和准确率。