互联网的传统应用模式主要是客户/服务器模式，资源和服务主要由服务器提供，这样没有有效地利用网络带宽和客户端资源，容错性差且可扩展性不好。对等网络技术正是基于解决上述问题而提出来的。P2P网络是在物理网上构建的一层覆盖网，覆盖网中的结点在功能上是平等的，结点之间可以直接通信、共享资源和协同工作，这样可以大大提高网络中计算、存储和网络带宽等资源的利用率。　　 根据覆盖网的拓扑结构的区别，可以把P2P网络分为三种类型：混合式P2P网络、非结构化P2P网络、结构化P2P网络。前两者的查找算法均存在不可扩展性，所以目前的研究集中在如何构造一个基于分布式哈希表的结构化P2P网络以有效的查找信息，主要关注于采用新的拓扑图来构建覆盖网，以减小路由表规模和路由长度。本文在数据理论基础上设计了一个Cayley图Γ用于表示P2P覆盖网的静态拓扑。Γ的度和直径可以分别达到O（log n）以及O（log n/loglog n），其聚集系数也较大，所以符合小世界网络的特征。然后本文以图Γ为静态拓扑扩展出结构化P2P网络E3C，实验表明具有与Γ类似的各种优秀性质，与其它典型的结构化网络如Chord相比，在同等路由表规模下，可以达到更短的路由长度和更好的路由稳定性。　　 实际应用中，各种各样的问题使得P2P网络中的潜在资源没有像理论上那样被充分、高效的利用。其中结点异构性、网络中数据存取不平衡问题导致某些结点超载使得响应时间变长、无法充分利用网络中的边缘资源这一P2P系统设计的初衷，这是影响P2P网络服务质量的重要因素。本文提出一个新的基于数据存取日志的负载均衡算法，解决了这个两个问题。仿真实验表明算法获得了理想的负载均衡效果。