Bildeten die Keimzellen des Internet noch kleine und einfach strukturierte Netze, so vergrößerten sich sowohl seine physikalischen als auch seine logischen Topologien später rasant. Wuchs einerseits das Netz aus Rechnern als Knoten und Verbindungsleitungen als Kanten immer weiter, so bedienten sich andererseits gleichzeitig immer mehr Anwendungen dieser Infrastruktur, um darüber ihrerseits immer größere und komplexere virtuelle Netze zu weben, z. B. das WWW oder soziale Online-Netze. Auf jeder Ebene dieser Hierarchie lassen sich die jeweiligen Netztopologien mithilfe von Graphen beschreiben und so mathematisch untersuchen. So ergeben sich interessante Einblicke in die Struktureigenschaften unterschiedlicher Graphentypen, die großen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Internet haben. Hierzu werden charakteristische Eigenschaften und entsprechende Kenngrößen verschiedener Graphentypen betrachtet wie der Knotengrad, die Durchschnittsdistanz, die Variation der Kantendichte in unterschiedlichen Netzteilen und die topologische Robustheit als Widerstandsfähigkeit gegenüber Ausfällen und Angriffen. Es wird dabei Bezug genommen auf analytische, simulative und zahlreiche empirische Untersuchungen des Internets und hingewiesen auf Simulationsprogramme sowie Abbildungen von Internetgraphen im Internet.