伴随网络带宽及流媒体技术的发展,流媒体交互正迎来爆炸式增长,实时流媒体交互将成为未来互联网的主流应用场景。大规模流媒体交互系统对网络软硬件架构、带宽、运维等都带来前所未有的困难。面对大规模流媒体交互场景下,传统的客户端/服务器(Client/Server,C/S)架构难以应对,对等网络(Peer-to-Peer,P2P)架构是必然之选。交互式流媒体系统作为一种实时网络应用,对传输过程中的启动延迟、端到端延迟、及播放连续性要求很高,直接影响用户体验。本文专注于大规模P2P网络流媒体交互系统的构建理论和技术,对影响大规模P2P网络流媒体交互系统实时性和连续性的两个关键因素,即拓扑结构和数据调度,进行研究,主要工作如下:首先,对P2P网络特点、模型结构及相关应用进行分析,包括节点间的组织和路由、节点间的查询以及节点的加入和退出等;对流媒体技术的文件格式与相关传输协议展开研究,并对P2P流媒体技术的相关系统模型进行分析,研究P2P网络技术的特点、应用范围,现有系统模型的优缺点。其次,对大规模P2P网络流媒体交互系统的网络拓扑结构进行研究。对于节点间的组织和路由进行详细分析,综合节点间的查询策略以及节点的加入和退出机制,提出一种基于Kademlia协议的混合分层树网结合方法,在Kademlia协议基础之上引入物理距离和逻辑距离结合的策略,保证网络路由方式更加高效。再次,对节点间的数据调度策略进行研究和设计。建立基于节点上行带宽、在线时长、贡献度等的节点能力评价方法及相应的超级节点选择机制,使得超级节点更接近发布源节点,提高流媒体数据块的分发效率。另外,为了保障流媒体数据在传输过程中的连续性以及节点间的负载均衡,对数据块传输过程的紧迫度进行了基于视频播放点与推送指针之间数据块状态的实时监测度量,用于指导对应数据调度过程中对于流媒体数据块的推送和拉取操作的协同选择,实验证明了该方法的有效性。最后,在仿真平台Over Sim上对提出的方案进行系统仿真与性能测试,包括启动延时、端到端延时和视频失真率三个测量指标。与既有方案进行对比,本文设计的方案在启动延时、端到端延时以及视频失真率与既有方案相比分别至少降低了11%、16%和12%以上,表明本文研究的方案和技术达到了预期目标,可应用在大规模流媒体交互系统。