完整准确的网络拓扑是网络管理的基础,链路层拓扑作为全网拓扑的重要组成部分,由于链路层设备的多样性、透明性以及多子网结构的复杂性,使得链路层拓扑自动发现算法成为全网拓扑发现研究的重点和难点。本文拟通过对当前主流算法和典型拓扑的分析,提出一种改进的链路层拓扑发现算法。本文首先分析了基于私有协议、基于生成树协议、基于探测包和基于地址转发表的四类链路层拓扑发现方法,发现基于地址转发表的算法具有更好的普适性。经理论分析和实际环境验证,在大规模交换网络中获得下行链路完整地址转发表与获得完整(上下行链路完整)地址转发表相比,可行性更高。因此,本研究在下行链路地址转发表完整这一前提下,对Yigal Bejerano的算法进行改进,提出一种基于最短路径的链路层拓扑发现算法。算法先利用该转发表针对每个子网构建交换设备间的最短路径,再通过分析总结出的四项端口邻接判定规则优化最短路径,使每条最短路径形成单一端口组成的序列,从而计算出网络拓扑。与当前主要文献提出的算法相比,该算法能较好的适用于多子网复杂拓扑环境,在一定程度上降低了算法复杂度。本算法采用VC++语言基于SNMP协议实现,并在某大学校园网中进行测试,能准确地发现多子网链路层网络拓扑。经理论和实际环境验证,证明本研究提出的基于下行链路完整地址转发表构建最短路径的链路层拓扑发现算法可以较好地发现复杂多子网的链路层拓扑结构,具有较强的实践意义和推广价值。