由于目前服务组合技术中存在的一系列问题,使组合服务局限在某些应用领域和较小的网络范围中。本文根据服务组合应用的特点,同时考虑到覆盖网络在支持新应用方面的优势,提出面向服务组合的层次覆盖网络框架HON,在此基础上对组合服务的部分关键性问题进行研究,这包括：(1)研究了面向服务组合的层次覆盖网络HON的构造问题,对组合代理部署、覆盖链路选取和超级节点选取三个子问题进行建模,并提出求解相应问题模型的自适应遗传算法GA_CAPP、免疫克隆算法ICA_OLSP和ICA_SNSP。(2)提出基于领域的两级服务部署策略,充分考虑领域间相关性以及领域内部服务因子之间的相关性因素,提出自上而下的两级服务部署策略。(3)提出了基于HSON的服务组合模型和服务组合机制,用Petri网可达图对服务组合机制的正确性和完备性进行验证,并对组合服务的动态性质进行了分析。(4)研究了基于HSON的组合服务路由问题,根据HSON体系结构的特点和路由机制的不同,分为域内和域间两类组合服务路由问题分别进行研究,且对于每类路由问题都从线性和并行两种结构入手进行建模,并用改进的蚁群算法和遗传算法进行求解。