结构化P2P系统中资源处理是当前面临的重要问题，覆盖网络的拓扑结构是解决这一问题的重要途径。因此，为网络设计合适的拓扑结构是非常重要的。众所周知，构造P2P网络拓扑有两个重要的必要条件：第一，为了处理节点的自由动态操作，P2P网络总是追求任意规模和任意度的拓扑，如节点的加入和离开；第二，P2P网络尝试着设计和实现有最小直径和固定度的拓扑。Kautz有向图对网络设计具有一些良好性能，如常量度和最优直径。但目前还没有基于Kautz图的覆盖网络，因此本文对Kautz图进行了研究，并在第三章设计了一个基于Kautz有向图的内容寻址网络。 然而，Kautz有向图的阶是一系列不连续整数，在给定度d的情况下不能包含所有整数。为了实现一个具有任意规模和度的覆盖网络，第四章构造了一个基于广义Kautz有向图和环的P2P网络(BGKR)。 P2P中Byzantine错误是由对抗的矛盾节点行为形成的，Byzantine攻击者互相联合能使整个P2P网络操作瘫痪。第五章讨论基于DHT具有Byzantine容错的覆盖网络(REIK).为满足多条路由路径，我们构造以嵌入逆Kautz有向图的环作为拓扑结构，因为逆Kautz网络提供了多个入口节点和多条路由路径。REIK是第一个具有Byzantine容错的常量度、对数性直径和常量拥塞的结构化P2P覆盖网。 大型P2P系统典型的特点是具有千百万频繁动态行为的节点。当前的结构化覆盖网络在动态活动中确定好的节奏，这产生了高的维护开销。研究已证明：P2P系统中参与节点不是对等的，一些称为超节点的节点比其它节点更强更稳定，这种异构性已用在P2P系统的设计中.在第六章中，我们采用超节点设计一种新型的层次REIK覆盖网络(HREIK)，它降低了REIK系统的维护开销并提供了高质量路由服务。结果证明了与当前结构化P2P系统比较，传递更好路由性能时HREIK降低了维护开销。 本文主要研究结构化P2P网络的设计和分析，共分为七章。 本文的第一章绪论说明了研究的背景和问题的提出、论文的工作及组织结构；第二章是优化D2B覆盖网络的路由和负载均衡；第三章是构造基于Kautz有向图的CAN网络(KZCAN)；第四章设计基于广义Kautz有向图和环的P2P覆盖网络(BGKR)；第五章利用逆Kautz有向图解决P2P网络中的Byzantine错误(REIK)；第六章采用层次化结构降低REIK网络的维护开销；第七章给出总结并展望下一步要做的工作.