随着网络规模的不断扩大,用户对Internet服务质量要求的不断提高,传统的单播传输方式已经难以满足日益新起的Internet应用对有限网络资源的需要,组播服务作为一种节省网络资源的高效传输服务应运而生。P组播由于其自身原因难以在Internet中大规模部署,而应用层组播在部署和定制性等方面有着IP组播无法比拟的优势,因此,应用层组播作为IP组播的一个可行替代方案日益成为Internet应用研究的热点。然而,由于端主机的不确定性等原因,应用层组播的传输效率不如IP组播。如何构建和维护高效的应用层组播树来满足实时的Internet应用一直是应用层组播研究的热点和难点。首先,本文详细分析了当前国内外在应用层组播树构造和维护领域的研究现状,同时对当前提出的各种应用层组播树生成算法的问题模型进行了总结。在此基础上,本文着重研究了具有度和时延约束的应用层组播树构建和恢复算法。其次,本文在分析度和时延受限的最小生成树问题模型的基础上,提出了结合模拟退火算法和遗传算法求解该问题模型的具体实现方案,详细介绍了模拟退火遗传算法的实现过程、染色体编码方案、种群初始化方案、适应度函数计算方法、遗传操作及模拟退火操作,并且通过仿真实验证明了本算法方案在生成树总费用及收敛时间方面较优。最后,本文针对应用层组播树的稳定性问题,提出了一种新的前向式应用层组播树恢复算法。该算法通过事先计算应用层组播树中各节点的备份父节点,从而能在节点退出时快速地完成组播树的重建,保证组播数据传输的连续性。通过仿真实验证明了本文提出的前向式应用层组播树恢复算法在节点频繁加入或者退出组播树的情况下,具有更短的组播树恢复时间,并且恢复后的组播树传输时延较小。