商用化時代的互聯網體系架構遇到的第一個嚴峻挑戰(zhàn)是商業(yè)模型的問題，這直接導致了互聯網“端到端透明性”遭到嚴重破壞。上世紀90年代互聯網服務提供商(ISP)的出現，標志著互聯網商用化的開始。但是互聯網的開放接口只是IP包轉發(fā)服務，而不是高層業(yè)務和應用的接口，因此ISP只能提供所謂的 “比特管道”業(yè)務，很難提供可盈利的高層業(yè)務和應用。因此，最近幾年導致大量ISP的倒閉、破產和兼并，沒有一個純粹意義上的ISP能夠活下來，因為只提供單一的“比特管道”服務是無法生存的。于是，一些ISP開始想辦法利用自己的“比特管道”提供一些增值服務，把他們的IP網絡圈起來，增加一些邊界節(jié)點 (Middlebox，中間結點)，即所謂的“圍墻花園”模式，但這些邊界節(jié)點的應用明顯違反了互聯網端到端透明性的理念。典型的“中間體”包括緩存、防火墻和網絡地址翻譯(NAT)等設備類型。

第二個挑戰(zhàn)是用戶群的變化?；ヂ摼W最初是由具有共同愛好的彼此信任的技術專家設計開發(fā)的，只是為了在一個關系密切的“小城鎮(zhèn)”內多臺電腦之間的相互通信設計的，因此互聯網的用戶彼此之間相互信任是其非常重要的一個設計假設。如今隨著互聯網規(guī)模和用戶的日益增加，互聯網已經演變成了在一個開放的社區(qū)中任何人相互之間的通信方式，這個社區(qū)從地域上說是全球化的，不存在什么管制規(guī)則，用戶彼此之間不再相互信任。另外，用戶之間的利益也不再是相互一致的了，但假設用戶相互信任的互聯網“端到端透明性”設計原則方便了安全攻擊、病毒和其他有害信息的傳播。最后，現在的互聯網用戶已經從原來的技術人員發(fā)展到了可能不懂技術，用戶希望互聯網終端像電話終端那么“傻”和容易使用，導致智能性被迫從終端向網絡中遷移。

第三個挑戰(zhàn)是移動性支持?；ヂ摼W的設計是基于固定(有線)方式的接入、終端是計算機的環(huán)境考慮的，未能考慮移動應用環(huán)境中的無線網絡和小型終端可能帶來的問題，這直接體現在WWW/TCP/IP等協議的設計上：

1) IP技術。在設計任何通信網絡時，必須首先回答的三個核心問題是：WHO(身份)，對通信中的網絡和終端節(jié)點做明確的標識;WHERE(在哪里)，標識一個通信節(jié)點在網絡中的位置;HOW，如何把一個通信節(jié)點的信息傳遞到指定的地方去。為了簡化網絡架構和設計，在互聯網中IP地址同時具有定位 (Locator)和身份標識(IdenTIty)的作用。而在移動互聯網的環(huán)境下，一個實體連接到互聯網的網絡附著點發(fā)生變化時，意味著位置信息已經改變了(路由也就同時需要改變)，但身份信息卻沒法改變，于是IP地址的雙重作用出現了沖突，導致互聯網無法直接支持移動性。

2) TCP技術。TCP是一種端到端協議，其設計也沒有考慮到移動性的支持問題，尤其是無線環(huán)境和有線環(huán)境的巨大差異性。比如，TCP假設會話建立時兩點之間的帶寬是固定的，流量控制只是由于多個應用共享資源時流量變化引起的，這在移動環(huán)境下顯然存在問題，因為這時兩點之間的寬帶不一定是固定的。另外，TCP 假設丟包是由于“擁塞””引起的，但在無線環(huán)境下兩個TCP端點之間的帶寬可能是變化的，信號強弱和距離都會影響到帶寬資源，丟包很可能不是網絡擁塞而是電磁干擾造成的比特錯誤引起的。

3) WWW技術。WWW相關技術和應用的設計，都假設終端是PC方式的，因此在設計時對終端的信息輸入能力、顯示能力、計算能力、存儲能力和能耗等沒有考慮在內，導致目前多數移動終端無法直接訪問互聯網上上千億的、豐富的網頁和內容。另外，移動終端新帶來的位置和身份信息等有價值的信息，目前的WWW技術和很多移動應用也還沒能夠充分加以利用，也缺乏有效保護。

3 移動性支持方法

互聯網對移動性的支持方案，都是后來打補丁實現的，主要體現在網絡層、傳輸層和應用層。

3.1 網絡層

網絡層對移動性支持的工作，直接體現在移動IP技術上，間接反映在身份與位置分離等技術上。移動IP是一種在互聯網中提供移動性支持的特殊路由協議，可以將IP包路由到不斷改變位置的移動節(jié)點去，并且上層TCP連接不會感知到IP地址的改變。相比而言，移動IPv6更具有一些優(yōu)勢，克服了移動 IPv4的三角路由和源地址過濾等問題。但自1996年推出移動IP技術以來，一直沒能得到成功應用，原因不僅是技術方面的(比如切換速度慢)，更重要的是缺乏明確清晰的應用需求和商業(yè)模式。

另外一個對移動性支持有明顯好處的就是身份與位置技術，包括基于網絡的和基于終端的兩種。比如IETF剛開始標準化的基于網絡的位置身份分離協議(LISP)，邏輯上是把企業(yè)通過其邊緣路由器向全球互聯網播出的IP地址塊分為兩部分，分別用于識別使用的IP地址和這些系統在什么地方連接到互聯網，旨在減少保存在ISP核心路由器的路由表項，也可以改善互聯網對移動性的支持。而基于終端的主機身份協議(HIP)，在協議棧中增加了“名字”層，也可以改善移動性支持。但目前無論是LISP和HIP，還都停留在理論和實驗階段。

3.2 傳輸層

業(yè)界針對無線網絡環(huán)境，對TCP技術也已經做了一些改進，大致可以分為三類。第一類是利用本地無線鏈路層的重傳機制做一些性能優(yōu)化，如基站參與探測TCP包、引入時間戳和利用IP頭中的信息等。這種方式容易出現單點故障，并且要求IP/TCP載荷是直接封裝在鏈路層幀中的，并且不能加密。第二種技術通過設置中間代理結點，將性能差異巨大的無線和有線部分分開處理，如Indirect-TCP。這種方法的缺點是破壞了TCP端到端的屬性，基站等中間代理結點必須保留TCP通信中的數據和狀態(tài)信息，移動終端中的相關應用也必須二次建立連接。第三種方式是增加和利用TCP協議等的一些消息字段，顯式通知真正的丟包原因。如利用網際差錯消息協議(ICMP)，顯式丟包通知和局部通知等。

3.3 應用層

除了通過無線接入協議(WAP)和.mobi等方式，為移動終端設計專門的網頁和內容的方法外，另外一種典型做法是把(固定)互聯網上的網頁和內容適配到移動終端上。移動適配技術通過在網絡上的不同位置(服務器、網關和終端三種)部署專門的網關或代理服務器，對網頁和多媒體資源進行轉換以適應移動終端的特征，確保正常使用并改善用戶體驗。