1.2 移动互联网架构与关键技术
从本节开始，将对移动互联网的主要技术内容进行介绍，包括总体架构以及移动互联网所采用的关键技术，使读者对移动互联网有进一步的认知和了解。
1.2.1 移动互联网的总体架构
移动互联网是移动通信与互联网融合的产物，移动互联网继承了移动通信随时随地接入的特点和互联网分享、开放、互动的优势。开放系统互联（Open System Interconnect，OSI）参考模型是ISO组织在1985年研究的网络互联模型，该模型定义了网络互联的7层框架：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
因为移动互联网是互联网和移动通信网络的结合，其分层与互联网略有不同，移动互联网的体系架构分为4个部分：移动终端、移动子网、接入网、核心网。
移动互联网的总体架构如图1-2所示，核心网即互联网，移动终端可以通过移动通信网、Wi-Fi方式接入到相应的通信网络（即移动子网）中，并通过接入网来连接核心网。
图1-2 移动互联网的总体架构
1.2.2 移动互联网的关键技术
移动互联网的关键技术包括：蜂窝移动通信技术、移动网络接入技术、移动IP技术、IPv4与IPv6技术、智能终端技术。
1.蜂窝移动通信技术
蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式，在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来，进而实现用户在移动中的相互通信。其主要特征是终端的移动性，并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。
蜂窝移动通信网由基站子系统和移动交换子系统等设备组成，对外提供话音、数据、视频图像等业务。基站是指在一定的无线电覆盖区域内，通过移动通信交换中心与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。一般情况下，某个区域内的多个基站可相互组成一个蜂窝状的网络，通过控制收发台之间的信号传送和接收来达到移动通信信号的联通。
2.移动网络接入技术
移动互联网的网络接入技术主要包括：移动通信网络、无线局域网以及其他接入网络技术。
移动通信网络经历了1G、2G、3G和4G时代，而且目前已经开始部署5G网络。5G网络预计的目标是：相较于4G网络，实现数据流量增长1000倍，用户数据传输速率提升100倍，速率提升至10Gbit/s以上。
无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信号。WLAN的实现协议有很多，其中最为著名也是应用最为广泛的是无线保真技术——Wi-Fi，它实际上是提供了一种让各种终端都能使用无线网络进行互联的技术，为用户屏蔽了各种终端之间的差异性。
其他的接入网络技术，包括NFC、蓝牙等。
3.移动IP技术
IP（Internet Protocol）要求所有加入互联网的网络节点有一个统一格式的地址，简称IP地址。在互联网上，每个网络节点和每一台移动终端都被分配了一个IP地址，这个IP地址在整个互联网中是唯一的。IP地址是用于全球设备识别的通信地址。
移动IP是移动通信与IP的深层融合，也是对现有移动通信方式的深刻变革，它将真正实现话音和数据的业务融合，它的目标是将无线话音和无线数据综合到IP这个技术平台上进行传输。
我们在连接互联网时，需要使用固定的IP地址和TCP端口号进行相互通信，在通信期间这些IP地址和TCP端口号必须保持不变，否则IP主机之间的通信将无法继续。而移动IP的基本问题是IP主机在通信期间可能会移动，它的IP地址也会经常发生变化，最终将导致通信中断。
为解决这一移动IP问题的基本思路，借鉴了蜂窝移动通信技术，它使用漫游、位置登记、隧道和鉴权等技术，从而使移动节点使用固定不变的IP地址，一次登录即可实现在任意位置上保持与IP主机的单一链路层连接，使通信得以持续进行。
4. IPv4和IPv6协议
互联网采用的是TCP/IP协议簇，IP作为TCP/IP协议簇中的网络层协议，是整个协议簇中的核心协议。通过合并语音网关和数据网关，4G网络实现了全IP化。所以，互联网所采用的IP会直接影响到移动互联网的发展。
IPv4是网际协议开发过程中的第4个版本，也是目前部署最广泛的网际协议版本。理论上，IPv4可供分配的IP地址数量是232，大约有43亿个。但实际中，由于组播网段地址等限制，能够直接提供给公网使用的IPv4地址也就大大减少了，无法满足全球互联网和移动互联网快速发展的需要。
IPv6是国际互联网工程任务组（Internet Engineering Task Force，IETF）为了缓解IP地址分配不足而设计的用于替代现行IPv4的下一代协议。理论上，IPv6可以提供的地址数量是2128，几乎是用之不竭的。在协议设计上，IPv6简化了报文首部格式，加快了报文转发，提高了吞吐量；身份认证和隐私保护是IPv6的主要特性，而且IPv6允许协议继续增加新的功能，使之适应未来的技术发展。
5.智能终端技术
移动智能终端搭载了操作系统，同时拥有接入互联网的能力，可以根据用户的需求定制各种功能。智能终端技术的兴起为移动互联网的普及起到了重要作用。人们可以自行在移动终端上安装所需的应用软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充，并可以通过移动通信网络来实现无线网络接入，用户可以随时随地访问互联网并获取所需的资源。