自从因特网诞生至今，网络规模呈爆炸性增长，网络结构也呈现复杂多变的局面。传统的依靠网管手工维护网络形式来进行网络管理已经变得非常困难，为了解决网络的这种变化带来的问题，必须采取网络管理的自动化，而网络自动化管理的前提就是我们要充分理解网络的拓扑结构及其变化。网络拓扑能够帮助网络管理员清楚地认识当前的网络状况，网络产生的变化和迅速定位网络故障点。获得网络拓扑的最原始的方法就是依靠网络管理员根据实际网络手工绘出其拓扑，然而在当今复杂庞大且呈膨胀增长趋势的网络中，要手工描绘出这样一个网络需要花费很多时间或精力，而且网络一旦有所改变所有工作必须重做。因而就产生了网络拓扑自动发现机制。 本文首先分析了当前计算机网络的特点以及当前网络管理中存在的问题，提出了解决这些问题必须依靠网络拓扑自动发现机制。然后对当前的网络拓扑自动发现机制进行了分类，针对不同的网络管理范围给出了不同的拓扑自动发现方法。接着重点讨论了一种基于通用的ICMP协议进行拓扑自动发现的算法，并在当前通用的算法基础上进行了改进，解决了传统路由跟踪算法在拓扑发现中的不足之处、对多址路由器的处理以及负载均衡设备对拓扑发现的干扰等问题，增加了算法的准确性和效率性。文中同时分析了拓扑实时更新的特点，发现大部分时间网络的拓扑结构是固定不变的，因此在更新时可以利用以前的拓扑结构加以预测，提出了一种新的拓扑结构更新策略，它基于数据挖掘中关联规则算法，探讨了在已知的网络拓扑中挖掘出路由器节点之间的关联规则的方法，把传统的Apriori算法经改进后引入到网络拓扑更新中来，试图“挖掘”出路由器节点与节点之间的关联关系。最后，我们在一个实际的大规模IP网络中，利用上述算法和策略，实现了一个通用的拓扑发现系统。并在此网络中进行了大量的测试，较好的实现的算法的目的，并验证了本系统所发现结果的正确性以及文中所提出的各种算法的有效性。