随着网络及网络性能飞速发展,在较大规模的开放网络环境下实现实时的可视化操纵(Visual Steering)系统成为可能。这样的分布式系统在很多领域有着广泛的应用前景,诸如军事模拟、协同设计、电子商务、远程医疗、网络游戏以及虚拟漫游等等。在这样大规模分布式的应用背景下,分布的网络节点之间海量数据的交互传输与处理往往成为重要的瓶颈。随着P2P技术的发展,人们可以在应用层上通过P2P网络在重叠网络上传播这些流数据,由于P2P网络本身的可扩展性,很好地解决了传统客户/服务器模式下带宽不足等问题。目前P2P流技术主要是面向媒体流的,针对平衡网络负载的目标,其管理和索引的拓扑结构多为中心化的,不适合系统规模的扩展。而考虑到可视化操纵系统所需要的互操作性和快速交互响应等需求,本文将分析各类P2P流技术的优缺点,进而提出一种适合于可视化操纵系统乃至其他实时系统的P2P Streaming数据交换模型。本文主要的研究内容在于:一、分析并借鉴传统P2P Streaming模型,设计一种管理索引方式为全分布式结构化拓扑结构的高效P2P Streaming模型;二、对于新的模型,将网络应用层服务质量和服务质量函数的概念引入P2P Streaming系统并且允许模型中的节点定制请求数据的分组和服务质量,设计启发式的算法并利用分布式结构来优化整体的数据传输质量;三、基于BRITE项目构建虚拟的P2P网络,从而实现一整套原型仿真系统,在其上实现本文提出的新模型及其算法。通过设计参数合理的仿真实验环境,在原型仿真系统上实施的仿真实验结果表明新的数据交换模式比传统的模式更适于可视化操纵的应用。