网络研究界对捕获一个准确的网络拓扑结构图有极大兴趣，因为它有许多用途，设计和评估新的协议以及服务的脆弱性分析是网络的基础。然而，今天的互联网规模加上其分布和异构的性质，获得一个完整和准确的拓扑结构非常具有挑战性。本次调查的目的是总结过去的15 - 20年对网络拓扑的主要研究，并从这些过去的努力中提出了一些主要的经验教训。为此，我们根据“分辨率”或“层级”将以前的拓扑结构研究进行分类，即，接口级，路由器级，POP级和AS级。对于每一个方案，我们描述了用于数据收集的主要技术和工具，确定其主要的局限性和问题，并讨论这些限制因素对收集的数据质量的影响。
网络拓扑结构通常以图形形式呈现。然而，不同的团体使用“网络图”一词来指代不同的结构。这项调查的重点是互联网的物理拓扑，其中节点代表有意义的网络实体，链接表示这些实体之间的关系。然而，即使有这个定义，互联网的物理拓扑仍然可以对不同的方面表示不同的事情。为了进一步消除物理互联网拓扑概念背后的含义，我们依靠以下分类法来考虑。特别地，我们以四种不同的粒度或分辨率级别来观察互联网拓扑，如下：
（1）接口级别：在此级别，节点表示网络与指定的IP地址接口。 接口属于主机或路由器，节点和IP之间存在一对一映射。同时，两个节点之间的链接显示它们之间的直接网络层连接。 这意味着拓扑结构在这个级别忽略了OSI层下运行的设备网络或IP层（例如，集线器和交换机）。
（2）路由器级别：此级别的拓扑结构通常是对属于同一路由器的接口进行分组的结果。 在该级别，一个节点代表一个符合IP的网络
装置（例如，主机或具有多个接口的路由器）。如果相应设备具有同一IP广播域上的接口，则两个节点由边连接。
（3）PoP级别：PoP是属于同一个AS的路由器的集中。自治域通常以更加明显的分层方式建立他们的物理网络；自治域通常以更加明显的分层方式建立他们的物理网络; 也就是说，AS的PoP互连，形成AS的“主干”，也是AS连接到其他AS的PoP的位置，以及它提供对其客户或最终用户的访问。 在这个意义上说，该级别的拓扑中的一个节点表示属于AS的PoP。 两个PoP之间的链路表示两个PoP的路由器之间存在物理连接。
（4）AS级别：与以前的构造相反，AS级拓扑表示Internet的逻辑视图。该级别的节点表示由16位（最近也是32位）AS号标识的AS。AS级拓扑中的链路表示两个AS之间的业务关系。由于ASs通常覆盖整个地理区域，在这些地区主要城市中具有不同的PoP，所以具有建立业务关系的两个AS之间的物理连接通常发生在多个位置。 因此，在本质上，AS链接是虚拟的而不是物理的，因为它是抽象的，并且通常表示两个AS之间的多个物理连接。
接口级别
互联网拓扑的接口级抽象描述了其IP接口的网络层连通性。 路由器和终端主机的IP接口表示为节点。通常有多个接口，每个路由器显示为多个节点，而具有一个接口的正常终端主机被描述为单个节点。 通常通过忽略终端主机来简化拓扑，因此节点仅表示路由器接口。 链接表示节点之间的直接网络层连接。 然而，并非所有这些链接都是点对点的。
限制和问题：
traceroute主要用于网络故障排除。 实际上，它被设计为通用的可达性诊断工具，并且用它来发现互联网的接口级拓扑结构既是一个后思想也是不太完美的。
测量限制：
（1）路由器对TTL零点探测器的响应不存在唯一的设置。
（2）它在每一跳记录的IP地址不一定是有效的IP地址。
（3）每一跳报告的RTT值不能用于精确测量目标的延迟。
（4）第二层云对traceroute是不透明的。
——Reza Motamedi, Reza Rejaie, Senior Member, IEEE, and Walter Willinger, Fellow, IEEE
