近年来，对等通信(peer-to-peer)引起了众多的关注，它在文件共享、分布式计算、即时通信领域的应用显现出了比传统的客户端/服务器模式更大的优越性。对等网络的规模无关性使之具有良好的可扩展性，并且避免了中心化结构最严重的中心节点的瓶颈问题。P2P将作为重要的网络设计模式来满足规模日益扩大的互联网发展的需要。对等网络已成为当前网络研究的热点之一。 P2P系统设计的关键在于资源放置、资源定位、资源获取。与资源存放位置相关联的是P2P重叠网地址。如何高效地从分布式的P2P系统中查找定位资源则是用户最关心的Qos。非结构化P2P的资源定位需要中心服务器支持或者洪泛查找，暴露了关键的瓶颈问题，并且与P2P所定位的规模扩展性和高效率是矛盾的。结构化P2P改进上述缺陷，建立结构化搜索空间并且给出一种确定的路由机制来避免了洪泛查找。资源定位基于路由过程，将携带需要查找资源ID的资源请求消息通过多次路由转发达到管理该资源的目的地的DHT节点以实现资源的定位，是DHT的路由算法解决了资源定位问题。路由是结构化P2P研究的重点。 目前研究领域广泛关注的结构化P2P的路由算法主要有Chord、Pastry、CAN。Pastry路由表的建立和路由的过程是基于标识符的数值临近性，网络构建简单。利用网络的局部性，Pastry路由优化的不仅是跳数，而且优化每一单独跳的开销。但是在路由中遇到故障或是恶意节点时，需要联系其他节点来修正这种错误。故障恢复的效率相当低。另外，节点的到达和离开如何对故障或是恶意的节点具有恢复性，在Pastry的原始工作中并为提及。 本文在研究P2P网络重要的基础模型小世界网络和规模无关网络的基础上，提出结构化P2P网络设计的关键因素。进一步建立结构化P2P网络优化模型，并在此基础上分析现有典型的结构化P2P系统的核心参数。通过对Pastry算法的优化，提出了Enhanced-Pastry算法，并建立了一个基于该算法的结构化P2P系统：有效的减小网络平均路径长度，并保证选路的优化，以提升网络整体效率。最后从P2P网络最重要的扩展性出发，定义了规模扩展性和效率的数学框架，并在此基础上评估基于Enhanced-Pastry的P2P系统。最后用离散事件仿真软件omnet+INET+OverSim进行仿真，仿真结果表明基于Enhanced-Pastry算法的P2P系统具有较好的可扩展性，相比于Pastry能显著提高网络效率，对于故障节点具有很好的恢复性。 本文共六章，前两章主要阐述结构化P2P网络研究的重要意义，当前的研究现状以及当前主要的P2P算法。第三章在研究P2P网络重要的两个基础模型小世界网络和规模无关网络的基础上建立结构化P2P网络的优化模型。在此基础上，第四章建立一个基于Enhanced-Pastry算法的结构化P2P系统。第五章给出P2P网络效率和规模的评估方案，并通过仿真得出结论。第六章是总结和展望。