当前互联网面临的挑战之一就是路由系统的可扩展性。路由表的快速增长以及越来越频繁的BGP更新，对核心路由器的性能、复杂性、能耗和成本产生了越来越大的压力。近年来，大量网络研究人员正在针对这些问题寻找解决方案，将现有的IP地址分解为标识和定位器的思想，是重要的研究思路之一。　　 随着互联网的普及，IPv4地址空间已经非常窘迫，但其后继者IPv6仍在缓慢地部署中，IPv4在很长时间内仍然占主导地位，地址翻译将更为常见。　　 本文提出一种新的标识与定位分离方案，形成双层地址空间体系结构，借助域名系统实现位置与标识的映射，克服了可实现性和可部署性的困难，在缓解路由系统扩展性难题的同时，能够比现有的网络地址翻译机制更好地应对IPv4地址耗尽的问题。论文具体工作如下：　　 (1)提出双层IP地址空间体系结构(DIPSA)。DIPSA是基于标识与定位分离思想，结合NAT的地址修改操作，不修改主机IPv4协议栈即可增加地址空间和解决路由系统可扩展性问题的新型体系结构。DIPSA将网络分为用户网和骨干网，用户网以定位作为地址，用户网主机的全局地址为定位+标识，因此称为双层IP地址空间体系结构。在访问其他用户网主机时使用映射地址，依靠DNS实现映射系统。DIPSA的实现只需要在DNS中增加一种记录类型以及在用户网和骨干网之间增加专用的RMT网关。　　 (2)提出DIPSA的渐进式部署方案和NAT扩展形式。渐进式部署方案的目的是在DIPSA尚未完全部署时，在已部署DIPSA的用户网中支持地址扩展。以部署从难到易，又具体分为三种方案：增加特殊的递归解析器、修改现有递归解析器程序、NAT扩展形式。　　 (3)解决RMT网关的可扩展性问题。使用会话映射的系统都不可避免地遇到可扩展性问题。为此，通过将RMT的功能分解，将其分为无状态的RMT_o和有状态的RMT_i，而这两类设备在数量上扩展时并不会显著增加复杂度，从而解决RMT网关的可扩展性问题。该解决方法可用于对称的会话映射系统。　　 (4)研究DIPSA对实时移动性的支持。移动性支持是目前的研究热点。在DIPSA中，由于RMT网关的存在，可以集中家乡代理和外地代理的功能，从而能够实现对实时移动的良好支持。移动性支持需要在移动主机的协议栈中增加专门处理移动相关事务的协议层。　　 (5)设计原型系统。通过搭建原型系统，验证DIPSA的基本思想以及渐进式部署方案。