P2P模式以其能更好的利用互联网中的计算能力、带宽、存储等资源,具有健壮性好、成本低、伸缩性强等优势,迅速地得到了广泛的推广和研究。本文遵循了结构化P2P的模型CAN(Content Addressable Network)的基本思路,提出了定向多播、扩展的定向多播方法以及定向多播路由和路径冗余相结合的方法。这些方法相对于传统P2P模式在路由能力和效率上有所提高,并且有效地降低了系统的查询负载,并且提高了系统的可靠性。此外,本文深入的研究了基于多维逻辑空间的覆盖网上的失效恢复机制。为了有助于恢复机制的运作,设计了基于霍夫曼编码的对逻辑空间区域编码的机制。利用此机制对失效恢复过程进行指导,可以有效地恢复覆盖网的整体结构。实验表明,本文提出的覆盖网组织方式具备优秀的负载均衡性能;在定向多播路由方法和路径冗余方法的结合下,系统查询效率与传统的方法相比有明显提高;另外,系统在面对大量结点失效的时候,可以通过失效恢复机制得到迅速、准确的恢复。有效地解决了传统的恢复方法下,大量结点失效将导致覆盖网结构破坏甚至分裂的问题。