对等网络(Peer-to-Peer Network,简称P2P网络)作为一种新型的互联网应用,通过改变网络组织机制,提供了规模可扩展、高安全性和易部署性的文件共享方案,满足了Internet的演进性需求。在过去的十几年里,研究人员已经从对等网络拓扑以及文件存放与传输的可控性两个方面对文件共享服务进行了分析,并在结构化拓扑、文件冗余分布策略与分片传输机制等方面取得了大量的研究成果。但是,这些研究仅将文件共享系统的节点视为具有计算与通信功能的设备,而忽略了用户的行为对服务的影响,造成了服务搜索低效、免费搭便车(free-riding)以及网络抖动(churn)等几个方面的问题,这些问题制约了文件共享系统应用的性能,成为应用系统发展的障碍。因此,研究用户行为与对等网络文件共享服务的关系和相关的优化技术成为文件共享对等网络领域中一个重要课题。本文从文件共享对等网络的用户行为特征分析出发,揭示了包括高网络聚集性以及用户差异性在内的相关特性对应用服务的影响,进而探索相应的服务优化技术,并对适用于所提优化技术的网络架构进行了深入研究,取得了如下成果：1.提出“资源、用户和网络”多视角分析模型,对面向文件共享服务的对等网络进行了较为全面的分析。结合文件共享对等网络是由用户与涉及到的资源对象在应用层构成逻辑网络的本质,这三个视角的分析可以清晰反映出应用业务及用户行为的基本情况,为文件共享服务优化模型及相关技术的研究提供了统计基础。2.提出利用节点用户分类信息量化资源与用户拓扑的相关性的AF-IChord模型,解决了由于高网络聚集性蕴含的语义信息利用不充分而导致的服务低效的问题。AF-IChord模型结合兴趣相似性与在线规律相似性对用户进行分类,并将Chord模型路由表冗余项更新为同类用户信息,减少了Chord模型对DHT机制的依赖程度,提高了文件共享对等网络的文件搜索与获取效率。3.提出基于节点服务可用性的APPF资源调度方法,解决了因免费搭便车以及网络抖动而导致的文件共享服务不稳定问题。APPF方法利用网络可用性与用户可用性表示节点服务可用性,其中以DNS域名和IP地址为静态衡量测度标准的网络可用性可以减少服务节点选择的拓扑盲目性,根据节点的具体服务属性进行划分的用户可用性可以有效地发现用户角色信息。APPF方法依据信息素对文件共享对等网络高服务可用性节点进行标记,从而实现了整个网络优势资源的调度,较之随机游走的调度方法,可以强化对搭便车用户以及网络不稳定用户影响网络服务的规避。4.提出协议异构的HCC层次对等网络模型,解决了基于用户分类与基于节点服务可用性的优化技术不适用于现有对等网络模型的问题。HCC模型超级节点层采用CAN协议,普通节点层采用Chord协议,从而不需要维护层次间属性的一致性,提高了网络容错性以及降低了维护开销。与此同时,HCC模型的超级节点管理的标识空间可以多维化表示,每个维度的负载被统计与管理,并加入公平性指数合理得调整了超级节点之间的负载,有效均衡超级节点的负载比例。