近年来,一种基于对等结构(Peer-to-Peer,简写为P2P)的大规模分布式系统迅速发展起来,它所追求的目标是,为处于边缘网络上的终端用户建立一个自由的互连互通网络环境,满足用户之间直接信息交流的需要。因此如何建立这样一个对等覆盖网络,如何进行消息路由和资源发现就成为该系统需要解决的基本问题,本文正是针对这一基本问题进行深入研究的。首先,综述了P2P技术的产生和发展状况,通过与传统的分布式系统对比,指出了P2P技术的新特点、应用方向以及研究意义。其次,认真分析了现有的对等覆盖网络和相应的路由算法,以及它们的优缺点,给出了改善这些算法的一些思路。另外还介绍了复杂网络理论的相关内容,并重点介绍了复杂网络的小世界特性。然后,遵循从社会学、组织学得到的启示并依据复杂网络理论,紧紧抓住对等网络具有小世界特性和幂律分布特性这一理论基础,设计了一种基于社群的对等覆盖网络。实现了社群内路由算法,社群间路由算法,解决了社群的建立、初始化问题以及节点路由表的建立和维护问题。还利用数学手段对本文设计的覆盖网进行建模,从理论上验证了该网络具有较强的“互连互通”性质。随后,又针对覆盖网关键节点的选举问题展开讨论。提出了基于加法模运算的投标选举方法,并对该方法的公平性、正确性和成功概率进行理论上的证明。又以该投标选举方法为基础,设计了一个满足基于社群的覆盖网络需要的多获胜者投标选举算法,从而解决了社群关键节点的选举这一关键问题,也使得覆盖网的高效性和连通性得以保证。最后,从上层应用系统开发和网络仿真两个方面对本文提出的基于社群的覆盖网络及其路由算法进行论证和分析。