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在应用层路由系统中,针对Internet的复杂拓扑问题,提出一种Cluster Overlay改进模型和拓扑感知的Relay查找机制。改进模型能根据复杂网络拓扑自适应地修正Cluster划分,使Cluster Overlay与Internet拓扑更接近。拓扑感知的Relay查找机制较好地利用了复杂拓扑现象,进一步改进了路径质量。实验结果显示,改进的Cluster Overlay模型和Relay查找机制具有较好的性能。