La convergence de récentes avancées technologiques permet l'émergence de nouveaux environnements informatiques pervasifs, dans lesquels des terminaux en réseaux coopèrent et communiquent de manière transparente pour les utilisateurs. Ces utilisateurs demandent des fonctionalités de plus en plus avancées de la part de ces terminaux. Etant données les limites intrinsèques des terminaux mobiles, ces fonctionalités, au lieu d'être directement implémentées dans les terminaux, sont appelées à être fournies par des fournisseurs de services situés à la périphérie du réseau. Ce derniers devient alors une source illimitée de services, et non plus seulement un medium de communication. Ces services, ou applications d'overlays, sont formés de plusieurs éléments applicatifs distribués qui coopèrent et communiquent entre eux via un réseau de recouvrement dynamique particulier, une association d'overlay. La Qualité de Service (QdS) perçue par les utilisateurs d'une application d'overlay dépend de la QdS existant au niveau des chemins de communications qui forment l'association d'overlay correspondante. Cette thèse montre qu'il est possible de fournir de la QdS à une application d'overlay en utilisant des chemins Internet alternatifs, résultant de la composition de chemins distincts. De plus, cette thèse montre également qu'il est possible de découvrir, sélectionner, et composer d'une manière distribuée ces chemins élémentaires, au sein d'une communauté comprenant un nombre important d'entités paires (telles que les précédents fournisseurs de services). Les principales contributions de cette thèse sont : i) une description et une analyse des caractéristiques de QdS de ces chemins alternatifs composés, ii) une architecture originale appelée SPAD (Super-Peer based Alternate path Discovery), qui permet la découverte et la sélection de manière distribuée de ces chemins alternatifs. SPAD est un système complètement décentralisé, qui peut être facilement et incrémentalement déployé sur l' Internet actuel. Il permet aux utilisateurs situés à la périphérie du réseau de découvrir et d'utiliser directement des chemins alternatifs.