目前,如何利用快速发展的网络技术来高效利用信息资源,已成为业界广泛关注的问题之一。新兴的P2P技术从根本上颠覆了传统的C/S应用模式,在即时交流、文件传播、分布计算等方面表现出了巨大的优势,具有广阔的应用前景。而其中的DHT结构以其具有的良好可扩展性和节点自组织性已成为P2P技术领域研究的热点。可是,这些研究都是基于节点性能相同这一假设前提下进行的,导致节点性能得不到充分发挥,而且由于各种DHT协议提供不同的程序接口,也不便于应用程序的开发和升级。本文针对上述问题进行了深入的研究,在考虑到大规模P2P系统中存在节点极端异构性的基础上,设计了一套通用的P2P系统框架。主要研究成果如下: (1)提出了一种新的覆盖网络构造协议——PPADHT(Peer-Performace-Aware Distribute Hash Table)。与其他的分布式哈希表协议相比,PPADHT使用常数的出度就可以达到对数级的查询路径长度,在时空复杂度的权衡上更有优势。 (2)设计了一个基于PPADHT的P2P系统框架。由于采用分层设计的方法,使系统具备了良好的可扩展性,可兼容其他DHT协议,降低了开发应用程序的难度。还对目前精确查询方案进行了扩充,通过引入超级节点,设计了一种支持模糊查询的方案,使模糊查询时命中率能够达到80%以上。 (3)对PPADHT的存储负载均衡性能作了理论与实验分析。结果表明,PPADHT利用大规模系统中节点的异构性达到了实际的存储负载均衡。进而提出5种以节点性能为导向的虚拟节点策略,进一步平衡了同层级节点的负载。