IP技術

IP是美國DOD和NBS制定的網絡互連協議，是由70年代中期美國國防部的ARPANET網絡互連協議派生的，如今全球龐大的Internet就是基於TCP/IP技術。其協議參考模型為5層模型，其各個協議層的功能如下：物理層完成信息傳輸；數據鏈路層完成數抓成幀及數據幀的傳送；IP層協議主要説明跨過nternet的數據包格式及數據包轉發到目的地的機制；傳送層（TCP、UDP等）等用於數據的可靠傳送；應用層主要支持用户的各種應用。

地面移動通信網絡中3G、4G 以及下一代網絡(NGN)均依賴於IP 技術，幾乎所有通信網絡設備以及移動終端都將支持TCP/IP協議，IP 包交換技術是網絡中語音短信和其他一些通信業務的基礎。因此，各種通信方式都在探尋與IP 技術的結合以有效利用現有地面網絡和用户終端以降低通信成本。

對於未來網絡而言，交換和路由技術之爭的焦點在於ATM和IP技術之爭。ATM和IP技術各有所長，也各有缺陷。經過ITU-T多年的研究和開發，ATM交換已經形成了一套相當成熟的技術標準，考慮到了許多電信應用的需求，但是其技術相對複雜，接入和業務提供靈活性不夠。基於路由的IP技術應用於通信服務還有許多問題需要解決，許多技術尚未成熟，相關標準有待開發，但是其技術相對簡單，異構設備的互聯性號，應用開發快捷。所以説ATM是技術驅動的認同，特別是由於Internet對於當前社會無所不在的影響，使得業界更傾向於選擇IP技術。

由於信息通信業一致確定將基於IP為核心的分組技術來發展未來網絡，因此一度有種錯誤的觀點，認為IP技術將是唯一的網絡技術，Internet將完全取代電信網技術。經過深入的探索和研究以及IT泡沫破裂的經驗教訓，人們認識到電信網和Internet必須互相結合，IP和ATM技術必須互相借鑑。其實ATM和IP是不同層次的技術，前者是鏈路層的交換技術，後者是網絡層的路由技術，各有其優勢和不足之處，經過多年研究，ATM已經有大量的電信應用技術積累。因此，人們非常重視ATM交換和IP路由技術的結合，源於此結合的MPLS技術充分體現了面向連接技術和無連接技術的結合，被認為是未來通信網的核心支撐技術 ^[1]  。

IP與ATM結合主要分為兩大類：重疊技術和集成技術 ^[1]  。

對互聯網的改進主要有兩條技術路線，即演進式（Incremental）和革命式（Clean-Slate）。演進式路線的特點可以形象地比喻成“打補丁”， 具體來説是根據IP 在路由交換效率、QoS 保障、移動性支持、安全性、地址空間等方面存在的問題，分別進行優化改進。主要研究計劃包括美國的NGI、Internet2， 歐盟的Ambient 和GTRN，日本的APAN，中國的CNGI 等。總的來説，演進式方案通過“打補丁”的方法，對現有互聯網體系結構以及網絡運行體制進行相應的修改與增補。如，為高效路由而設計的MPLS （Multi-Protocol LabelSwitching，多協議標籤交換協議），為IP 地址不足而設計的IPv6，為解決用户移動性而提出的Mobile IP， 為解決QoS 問題設計的DiffServ 和RSVP， 為安全性設計的IPSec等。

上面介紹的這些方案都是對現有的IP協議進行相應的修補與增改， 屬於煙囱式、拼盤式設計和改進，既進一步加劇了網絡本身的複雜性，也使得網絡的全局優化更加艱難，不足以支持互聯網的進一步發展。正因為如此，過去的5 年多，世界發達國家紛紛啓動國家級的研究計劃，採用革命式技術路線，“從零開始”研究並設計互聯網下一代。對於革命式的技術路線，就是要徹底摒棄原有TCP/IP的束縛， 採取推倒重來的方法重新設計未來互聯網，通過對體系架構及相關網絡運行、管理機制的重新設計，把互聯網打造為集“計算”、“通信”以及“存儲”為一體的未來信息服務平台，徹底解決可擴展性、安全性等問題。需要擺脱傳統設計理念的束縛，以跨學科的思想及科學研究與工程創新相結合的方法開展互聯網下一代（即未來互聯網，Future Internet）的研究，滿足社會經濟等多維度的需求，構建全新的具有強魯棒性、高自適應性、支持移動性、安全和可控可管的互聯網下一代體系，推動互聯網經濟的健康可持續發展。上述研究因為強調要擺脱當前IP 網絡的設計模式， 又被稱為“後IP”技術研究 ^[2]  。

國外主要後IP 研究計劃包括：

美國的Clean Slate Design for TheInternet；

全球網絡創新環境Global Environmentfor Network Innovations(GENI)；

未來互聯網設計Future Internet Design(FIND)；

未來互聯網科學基礎Scientific Foundations forInternet's Next Generation(SING)、CleanSlate100*100 等等；

歐盟的則是未來互聯網研究與試驗Future Internet Research and Experimentation(FIRE)；

日本的未來網絡架構設計Architecture Design Project forNew Generation Network(AKARI)。