随着因特网的快速增长，许多的新型应用不断涌现，并且很多应用对于网络传输服务质量的需求越来越强烈。然而，起源思想简单、处理方式单一的IP路由体系已经很难适应越来越苛刻的业务承载能力的要求。覆盖网(Overlay)不需要大规模改变现有网络架构，便能利用因特网底层大量的冗余路径提供性能更好、更为可靠的传输服务，己成为实现业务传输质量保证的一个新研究热点。而现有的覆盖网技术方案，由于可扩展性和部署性等问题，未能得到广泛的使用。本文在对这些问题进行深入分析的基础上，设计了一个灵活实用的新型覆盖网络系统。本文的贡献主要有：　　 (1)本文对现有覆盖网技术方案和关键技术进行深入的分析，找到了限制其可扩展性和实用性的一些问题。在此基础上提出了一个可灵活扩展的基于终端自主路由的覆盖网——路由协作网络RCN(Routing Cooperation Network)系统。该系统利用半分布式P2P网络的特点，采用分层划分、混合组网的方式，可以实现灵活的扩展。　　 (2)为了实现RCN系统终端业务自主路由的目标，本文设计了三个核心技术方案：机动灵活的节点自适应分层分域技术；基于底层拓扑感知的高效转发节点获取技术；针对业务实际需求的自主快速重构路由技术。针对这些技术方案，提出了相应的实现方法和策略：节点自适应分层方法、转发节点分域方法、基于AS级的底层拓扑感知方法、基于拓扑分析的高效邻居分配算法、转发节点可用性和位置模式相似性分析方法、基于路径探测的路径性能综合评价方法和路径切换振荡抑制算法。　　 (3)本文依据当前已有的AS拓扑结构的一些研究成果，提出了一种可以快速选取高效转发节点的方法，并通过仿真实验，发现该方法可以很好的体现覆盖网转发节点选取原则。　　 (4)本文给出了RCN系统服务节点和用户节点完整的设计和实现，并部署一个简单的实验网络对RCN系统进行了小规模的测试。