传统C/S模式在服务器性能上的瓶颈和IP组播在部署推广上的缺陷，导致应用层组播的提出，将组播功能的实现转移到应用层上。而应用层组播算法与P4P技术的结合，能有效的优化覆盖网络，提高覆盖网络的拓扑一致性，从而获得更好的组播性能。 本文首先在引入应用层组播的概念的基础上，对不同拓扑结构的覆盖网络模型在网络复杂度和组播性能上进行对比。之后，本文介绍了各种典型的算法，包括小规模多源组播算法ESM和ALMI，大规模单源组播算法NICE和ZigZag，应用层组播和IP组播结合的组播算法Host Multicast，以及适应节点稳定性不足的组播算法PeerCast。同时本文也针对覆盖网络的拓扑一致性介绍了各种增强机制，包括希尔伯特编码，LTM技术以及P4P技术。 本文的主要工作首先是设计了基于P4P技术的PeerCast改进算法PPC应用层组播算法，包括组播树构建维护的原语机制和相关的拓扑管理策略。同时，本文就算法在传输延迟，丢包率和响应时间等组播性能上进行模拟测试，并通过实验数据和传统的PeerCast算法进行对比分析。实验结果表明，PPC算法能获取比PeerCast算法更好的组播性能。 最后，本文在算法设计和测试的基础上，设计并实现了PPC组播算法的框架，包括根节点服务器，appTracker，节目列表服务器，数据源服务器和客户端。组播框架还包括传输协议，会话中的信令交换流程以及客户端状态机的设计。本文所设计和实现的框架不仅可以应用在流媒体数据组播方面，在许多需要集中进行数据分发的场合，如视音频会议、文件分发等领域都具有重要的意义。