Internet是一种分布广泛的信息基础设施(information infrastructure),是人与人、计算机与计算机之间协作和交互的一种媒介,就像报纸、电视、电台广播等媒介一样,已经成为人们了解、获取和发布信息的重要渠道之一。随着Internet规模快速增长,Internet网络结构日益复杂,因此,了解其拓扑结构和拓扑性质对于Internet的应用、扩展、性能优化、增强网络安全性等方面具有重要意义。随着这些应用的需求,Internet拓扑测量研究领域应运而生。Internet拓扑测量与分析为加强网络管理、提高网络利用率、防范大规模网络攻击提供技术平台。研究人员也不仅仅关注Internet的性能测量,而其越来越注重对Internet的拓扑进行测量,这就使得Internet拓扑测量已经发展成为一个非常有挑战性的新研究方向。本文首先介绍Internet拓扑测量的研究背景、研究现状,Internet拓扑测量相关的基本概念、分类及其现实意义。然后对Internet拓扑测量领域研究的一些关键问题及用到的工具进行分析,从网络拓扑发现工具、获得子网的方法、测量源点的选取、路由器的别名解析等方面对相关领域的研究现状进行综述,进一步明确Internet拓扑测量的研究内容和研究对象。本文通过对测量源点的选择和部署问题的讨论,引出了NP-hard、NP-完全问题,并将测量点选取问题归结为NP-完全问题,采用贪婪算法的解决办法,并将算法进一步改进。Internet拓扑发现算法是Internet拓扑测量系统的基础。本文从基于SNMP的网络拓扑发现算法、基于通用协议的网络拓扑发现算法、基于路由协议的网络拓扑发现算法三个层次进行研究分析,得出了适合本系统的网络拓扑发现框架结构。通过研究,为面向大规模网络拓扑发现技术搭建起了完整的体系构架,最后探讨大规模网络拓扑测量的总体方案。本文侧重网络测量中的网络拓扑发现算法研究,多测量源点的选取及相关问题的研究。在上述问题分析研究的基础上,提出了一个基于多点探测的路由器级拓扑测量三层体系结构,并设计了一个面向国家级ISP网络拓扑的多点测量系统的框架。