网络拓扑发现技术是一种可以绘制出未知网络的拓扑结构图的技术,它的出现使原本复杂困难的网络管理变得轻松简单。因此网络拓扑发现技术在网络规模日益扩大、网络结构日益复杂的今天得到了网络管理者越来越多的重视。本文首先介绍了网络拓扑发现技术在国内外的发展现状,阐述了几种传统网络拓扑发现算法并分析了各算法的优缺点。为了发现局域网网络层拓扑结构,本文提出了一种面向局域网网络层设备的基于路由跳数(hop-count)的被动网络拓扑发现算法。该算法主要利用了hop-count表征了源站到探测点之间的距离的特性来划分待测网络内的子网,然后通过解析各个子网内的ARP报文得到每个子网内网络设备的IP地址与物理地址MAC对。与主动拓扑发现方法相比,该方法不需要向待测试网络施加额外流量也能得到各个子网内主机节点的IP地址,即实现了网络拓扑的被动发现。在整个发现过程中,本文解决了局域网中探测点的位置的选取、局域网网内源站IP地址的识别、局域网网内子网的划分、各子网内的路由接口的识别及如何将其合并成完整的路由器、如何找出各个子网之间的连接关系等问题。为了验证本文提出的基于hop-count的局域网网络层被动拓扑发现算法的有效性和准确性,本文利用网络仿真软件NS3进行了两次网络仿真实验：仿真实验一、随机构造一个局域网模型,改变每次仿真的时间并对该局域网模型进行多次仿真；仿真实验二、保持每次仿真的时间不变,改变局域网模型的拓扑结构并对其进行多次仿真。然后用本文提出的方法对构造的局域网模型进行拓扑发现,最后通过将拓扑发现结果与构造的局域网模型的拓扑结构对比的方式验证了该被动拓扑发现方法的有效性和准确性。经过多次仿真实验证明,本文算法可以很好地完成针对局域网网络层设备的拓扑发现任务。