当今Internet是一个庞大的分布式网络，随着网络规模的不断扩大，网络的业务种类和网络的复杂性也迅速增长。如何了解网络当前状态和性能，以便更合理、有效的管理网络，成为网络管理者和网络服务供应商都非常关注的问题。由于当今网络的异构化、不协作化发展趋势，使得基于网络内部节点协作的传统网络测量技术面临巨大的挑战。而基于网络层析技术的网络测量方法不需网络内部路由器的协作，通过网络端到端测量，对内部链路性能参数或拓扑结构进行推测，已成为目前网络测量技术的重要发展方向。　　 本文首先介绍了近年来网络测量和网络层析技术的发展现状，对传统网络测量技术和网络层析技术进行了比较；阐述了网络层析技术的基本原理及关键的推测算法。接着阐述并分析了目前的单播探测机制的方法，深入分析了“三明治”探测机制；并在此基础上其提出了改进型“三明治”探测机制。然后讨论了在噪声影响下如何提高拓扑推测精度，提出了在一般网络层析技术的拓扑推测之前增加预处理阶段-Kalman滤波，比较了不同测量噪声和过程噪声影响下，直接用测量结果进行拓扑推测和将测量结果用Kalman滤波后拓扑推测两种情况下的准确率，并对结果进行了理论分析。最后进行了仿真验证：1)通过OPNET和MATLAB仿真表明，在重负载和轻负载两种情况下，用改进的“三明治”探测方式后，拓扑推测的准确率都得到了提高。2)通过MATLAB仿真表明，将测量结果用Kalman滤波后拓扑推测比用直接用测量结果进行拓扑推测的准确率得到提高。　　 总体来看，本文主要贡献点如下：　　 1.提出了改进型“三明治”探测机制，减小了探测包的发送总量，提高了拓扑推测的准确率。并用OPNET和MATLAB仿真进行了验证。　　 2.提出了在拓扑推测前对数据进行预处理-Kalman滤波，减小了噪声的影响，提高了拓扑推测的准确率。