SIP技术已经成为VoIP的一种发展趋势,但该技术在应用中存在一个急需解决的问题:基于C/S的体系结构,使中心服务器负载过重,无法保证通话质量。简要分析了P2P网络拓扑结构之后,指出了将P2P体系结构与SIP技术结合应用到VoIP中,可以提高网络自管性、扩展性和健壮性,从而很好的解决基于C/S体系结构所产生的问题。国内外的众多教学研究机构对于基于P2PSIP的VoIP都有深一层的研究,然而大部分的研究与实现都是基于Unix(Linux)操作系统之上,应用Chord算法完成的。因此,提出了在Windows操作系统平台上,利用Kademlia算法实现的Softphone,以实现基于P2PSIP的VoIP功能。详细研究了P2P拓扑结构,对于SIP消息机制的研究方面,在分析协议的同时结合X-Lite这个基于C/S的SIP软件,利用截取的SIP数据包,研究SIP实现过程。在分析了草案版的P2PSIP协议之后,比较分析了几种DHT算法。由于Kademlia算法是基于对称的异或运算,具有能够在查询请求中包含有用的路由信息,而且可以减少当前节点到目标节点的距离的优势,选择Kademlia算法作为系统中P2P体系结构所使用的DHT算法。同时通过对于成功实现了Kademlia算法的软件代码——emule作具体的研究,在实践中了解Kademlia算法的实现过程。最后,设计并实现了Softphone系统结构,该系统利用了Kademlia算法以实现P2P Overlay的搭建,重叠网是由一些supernode,引导节点与注册节点组成。并在该重叠网的基础上实现传输SIP数据包,通过对该系统在扩展性、更新效率、呼叫时延、异构性以及容错性方面的测试分析,得出具有很好的应用性。