相对于IP组播在解决部署、安全性、扩展性以及拥塞控制等方面遇到的困难，应用层组播在这些方面具有较大优势,因此近年来得到了较大的发展。人们提出了许多应用层组播模型，有些已经被成功应用，有些尚处于理论阶段。目前的主要应用趋势是将应用层组播同内容分发网络技术进行结合。本文首先对现有的应用层组播模型进行分析，给出了这些模型在数据传输、拓扑构造及维护、节点利用度和负载平衡等方面的解决方法，在此基础之上，提出了一种新的应用层组播模型AOCast。AOCast是一个分层的组播模型，管理服务器构建一幅逻辑视图，视图中存储系统的全部管理拓扑结构，节点按照加入的次序被依次填充在图的各层上。每个节点与上一层中的多个节点有连接关系，在此基础上构建了一棵数据传输树。该模型采用集中式方法进行拓扑管理和维护，新节点通过管理服务器连接到系统中，管理服务器按照预定规则为其分配一个可连接的节点集合。节点主要按照上传带宽和两点间传输时延两个指标，从该集合中选择最优节点为自己提供资源，并准备为其他节点提供服务。数据源仅需要为第一层的节点提供数据。模型使用堆排序中的“堆调整”方法进行传输性能优化，优化的主要思路是将参与节点中转发能力较强的节点逐步移动到距离数据源较近的层上，将转发能力弱的节点移动到距离数据源较远的层上，这样做的主要目的在充分利用节点转发能力的基础上，将由于转发能力不足引起的传播时延降低到最小。通过计算和使用Peersim模拟器的模拟，证明AOCast模型具有优良的拓扑特性。利用AOCast模型，以P2P方式成功设计并实现了一个分布式实时交通信息发布系统。