Overlay网络即覆盖网络,它是建立在现有网络上的一层虚拟网络,由分布在Internet各自治域上的一些覆盖节点和节点之间的逻辑链路组成。覆盖网络建立在底层的IP网络上,不需要对底层网络做大规模的修改,具有很好的灵活性和容错性能。随着Internet的迅猛发展,在Internet上涌现了许多对网络的服务质量(包括带宽、时延、抖动等)有较高要求的应用,如VoIP、网络直播等,而现有Internet由于本身的弱点无法满足这些应用对服务质量的要求,覆盖网络正是这种情况下产生的。与现有网络相比,覆盖网络将有很大的优势。利用覆盖网络,不需要大规模改变现有的Internet网络架构就能提供更为可靠、容错性更好的网络服务。可以在通用覆盖网络架构上部署新应用,也可以在为特定应用设计的覆盖网上提供现有网络难以提供的新型应用。借助覆盖网络,即使网络层出现路由错误,也可以通过覆盖网络在覆盖层上找到新的路由,并且可以根据不同应用服务的服务质量要求寻找相应的最优路由路径。而且,覆盖网络只是覆盖在现有网络之上的一层虚拟网络,不需要改变现已广泛部署的网络架构,也更加易于实现。在覆盖网络的服务质量研究方面,最关键的是覆盖网络的QoS路由研究,这也是本文的研究重点。本文首先介绍了QoS路由及相关算法,并对其做了对比分析,然后研究和分析了覆盖网络上的QoS算法,在OSN覆盖网络架构的基础上,提出了一种新的拓扑解决方案GOSN,并在此方案的基础上提出了一种多QoS尺度路由算法MSRON。GOSN拓扑方案简单而且具有较高的效率,避免了过多分层带来的网络状态信息聚合时的不精确性。在中小规模的覆盖网络中,该方案既克服了原始拓扑结构中服务节点所要保存的节点的状态信息的数量变得庞大和服务节点的数量将会因此受到限制的缺点,又具备了分层结构的良好的可扩展性。MSRON算法,采用Dijkstra最短路径算法,把对网络传输非常重要带宽、时延、时延抖动、丢失率等多个QoS值作为尺度,为覆盖服务的路由请求选择一条最佳路径。由于MSRON算法中综合考虑到多个QoS因素,因此能够更好的满足覆盖服务所提出的要求,特别是对时延、抖动非常敏感的音频和视频数据路由传输。同时,MSRON算法还能很好均衡网络资源,包括服务节点的处理能力和链路带宽。仿真实验结果表明MSRON算法相对其它同类算法有较高的QoS满意率,并能很好的均衡网络相对稀缺的资源。