网络和通信技术的迅速发展，导致了网络规模扩大、复杂性增强。互联网用户和新兴网络服务的增加，也对网络管理提出了更高的要求。如何对网络进行有效的监控和管理是人们迫切需要解决的问题。由于网络大部分的性能基本上是在网络拓扑已知的条件下获得的，所以网络的拓扑测量是网络管理和性能推断的前提与保障。这使得网络的拓扑测量成为学术界重点研究和解决的课题。目前研究较多的网路拓扑测量方法主要有两种：一种是传统的网络拓扑测量方法，主要是基于ICMP和SNMP协议的测量，它需要内部节点和相关路由协议的相互配合才能获得准确的网络拓扑结构。但是由于网络规模变大以及出于安全的考虑，要求网络内节点的配合越来越困难，这也使传统方式的拓扑测量受到一定的限制。另一种拓扑测量方法是基于网络层析成像技术的测量，它仅仅测量端到端的性能参数，然后根据这些参数反向推断网络的拓扑结构。由于后一种方法不要求内部节点的相互配合就能得到较准确的拓扑结构，因此这种拓扑测量在将来会有较好的实际应用前景。本文在详细分析基于网络层析成像的拓扑测量基础上，深入研究单源和多源网络的拓扑测量问题。所做的主要工作如下：1.研究了单源网络拓扑测量方法，该测量方法往往要求主动探测发送的数据包在不影响拓扑推断准确率的前提下越少越好。因此，本文提出了一种基于网络层析成像的单源网络拓扑测量方法。在数据测量方面，详细分析了“三明治”方法的测量过程和短分组之间时间差变大的原理，并对其进行改进形成“三包组”的探测机制，即将两个短分组用“紧接”分组对代替，共享其中的长分组，使用往返时延作为度量参数。这样设置既能够减少大量的探测流量，也降低了设置测量点的开销。在推断拓扑方面，采用了分组推断算法，该算法计算简单、复杂度低。最后通过NS2仿真验证了不管在网络轻载还是重载时，该测量方法都能在不影响拓扑推断准确率的前提下大大减少探测流量，而且计算量也较小。2.研究了多源网络拓扑测量方法。多源网络都可以分解成树状拓扑和2-by-2的子结构拓扑。由于树状拓扑容易丢失部分链路节点，而结合2-by-2子结构推测出的拓扑能够弥补它的不足。因此2-by-2子结构拓扑的推断问题成为多源网络拓扑测量的基础。针对四种2-by-2子结构难以区分的问题，设计了一种适用于多源网络的拓扑测量方法和相应的推断算法。在测量数据时，采用了类似“三明治”分组的方法，并详细分析了它的测量机制和探针的构造方式；在拓扑推断时，使用了判断链路间有无共享链路的思想。最后通过NS2仿真验证了该探测方法的可行性与有效性。