目前,基于对等网络技术的系统正得到越来越广泛的应用。对等网络所占的网络流量已经超过了Web访问所带来的网络流量,而成为了互联网上最大的流量。而在各种不同类型的对等网络应用中,基于对等网络技术的文件共享系统是目前最为火热和重要的对等网络应用。因此,研究基于对等网络的文件共享系统成为了一项意义重大的工作。它不仅可以帮助了解基于对等网络的文件共享系统,更可以在此基础之上设计出更为合理和高效的系统。在对两个不同类型的基于对等网络的文件共享系统典型代表(Maze和Limewire)进行了观测研究后,对文件共享系统中的一些基本特性,诸如用户的在线行为特性,系统中文件的特性以及文件传输的特性进行了量化的分析。在此观测研究的基础上,发现在基于对等网络的文件共享系统中,用于索引发布和更新的消息负载实际上比搜索产生的负载要大很多。索引结构的设计关系到系统的负载平衡,对关键字和文件对象查找的准确性和随后进行的文件传输的性能。但是,目前对基于对等网络的文件共享系统中的索引结构的研究还比较少,而且目前的索引结构也还有很多不足。本文对各种类型的索引结构进行了详细的对比研究,主要对消息负载,负载平衡和索引的质量等问题进行了深入的探索,并提出了一种基于分布式哈希表之上的索引结构,可以达到低强度、均衡的消息负载和很高的索引质量。此外,还进一步研究了各种索引结构对文件传输性能的影响。对三种典型的索引结构下的文件传输性能进行了基于真实日志的模拟测试。从而也证实了一个好的索引结构会对文件传输的性能有很大帮助。