随着互联网硬件和数据信息资源规模高速膨胀,支持大规模网络环境下可扩展的资源管理和共享面临挑战.结构化对等网络支持大规模异构网络环境下的高效查询路由,可以作为底层平台构建面向大规模用户、可扩展的分布式网络平台,实现语义丰富的数据、信息和知识共享.如何支持可扩展的复杂查询是其中的关键问题.区间查询作为最基本的复杂查询操作,可组合扩展支持多种复杂查询和基于距离度量的信息检索类查询.在结构化对等网络上实现区间查询需要解决两个关键问题:(1)具有不同数据类型和特定距离度量方法的数据集上的高效区间查询路由;(2)具有不同节点性能的异构网络环境下的负载均衡. 针对以上两个问题,本文分别提出了基于DHT(Distributed Hash Table-分布式哈希表)结构化对等网络和基于非DHT结构化对等网络的平台设计方案,并进一步扩展提出了基于距离度量的结构化小世界对等网络构建模型,可以针对特定距离度量和基础网络拓扑构建结构化小世界网络,支持基于距离度量的高效查询路由.主要贡献包括:(1)DHT结构化对等网络基于分布式索引的区间查询方法.提出了IMAGINE-P2P系统平台结构和关键技术解决方案,在DHT结构化对等网络上构建语义覆盖网,作为分布式索引支持基于索引路径的分布式复杂查询.设计了基于语义覆盖网的分布式数字检索树,支持字符串前缀查询和区间查询.设计了基于数据移动的动态负载均衡方法,在异构环境下有效实现负载均衡.(2)非DHT结构化对等网络基于字符串的多属性区间查询方法.提出了SRing系统平台结构和关键技术方法,把不同类型的属性值统一转化为可以保留数据顺序的字符串发布在同一环形网络中,在其上建立基于Skip List的路由表支持不同数据类型多属性区间查询.基于Kleinberg小世界模型提出了一维字符串空间上小世界路由表构建方法,具有较好的容错性能.设计了异构环境下基于节点移动的动态负载均衡方法,可同时实现全局区间负载均衡和查询负载均衡.(3)基于距离度量的结构化小世界网络构建模型.扩展SRing中基于字符串的小世界路由表构建方法,针对不同的距离度量方法和基础网络拓扑结构,提出了基于Kleinberg小世界模型的虚拟环模型方法,为构建结构化小世界网络,支持信息检索类查询高效路由提供了拓扑结构分析和构建框架.在基于Manhattan距离的d-torus网络上和基于分类层次树距离的环形网络基础上应用虚拟环模型,构建长链接,支持高效查询路由.