近些年来，对等网络(Peer-to-peer，P2P)计算已经成为一种日益流行的网络计算模式，它可以应用于文件共享，分布式计算，协同工作，流媒体传输等众多领域。对节点进行分组聚类在P2P研究中是一种非常有效的提高系统效率的手段。本文主要讨论这种技术在无结构P2P网络，结构化P2P网络，以及P2P流媒体等方向的应用。目前广为应用的无结构对等网络协议主要面临两个问题，一是洪泛式查询效率太低，另一个是覆盖网与底层物理网的拓扑结构失配现象很严重。在第二章中，我们将节点组织在一个语义覆盖网CON中，组织原则是把有“相似兴趣”的节点分组聚类在一起。CON用语义信息辅助查询，因此避免了洪泛法搜索的盲目性。而为了解决失配问题，当节点进入时，建立另外一个与物理网尽量匹配的覆盖网，以减小洪泛查询(其作为语义查询的补充)的开销。模拟结果显示，我们的方法可以有效地增加查询成功率，降低网络负载和通信延迟。我们还把一个相似的工作与CON对比，结果显示CON的性能在很多情况下要比它好。当作商业用途时，基于分布式散列表(Distributed Hash Table，DHT)的结构化P2P协议面临一个两难的境地：一方面，大多数现实世界的P2P节点在线情况都不很稳定，从而提高了维护分布式散列表的代价；另一方面，由于稳定节点很少，这些不稳定节点又必须被充分利用，以提高系统的可扩展性。这样一来，在一个抖动性很高的应用环境里，“如何利用这些不稳定节点来提高系统可扩展性和稳定性”就成为一个很值得研究的问题。我们的研究成果可以概括为以下两点：1.为了提高系统可扩展性，系统容纳所有申请节点，并利用了“(在节点在线时长意义上的)同质分组聚类”方法。节点组的组间连接和组内连接拓扑不同，组数也按照“控制查询时延”的原则确定；2.在这种分组聚类原则下，我们进一步研究如何最大化系统稳定性。这个问题被形式化，我们还证明了它不但是NP问题，而且在现实中也是不可行的。进而我们提出一个近似算法，并证明了这个近似解法的可行性。我们还设计了模拟实验，分别在稳定性和可扩展性方面对比我们的机制与已有的机制GiantOnly和Chord。　　 本文提出了一个基于混合架构的系统模型PITAPAT(Pushes out hIghlighTs And Pulls in normAl-contenT)。这个系统应用于对等网络流媒体的传输，意图主动地将视频中的精华片段“推”到其它的节点，而非精华的普通片段则根据节点的需求“拉”回来。为了减少播放时产生的时延，本系统的拓扑结构设计为按照所拥有的非精华视频片段将节点分组聚类，目的是为一个“拉”请求提供尽可能多的所需节点以提高播放连续性。我们设计了一个模拟实验，将我们的系统与基于“拉”的mesh网络做性能对比，结果显示我们的PITAPAT在播放连续度方面要优于基于“拉”的mesh网络。