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网络协议发展和网络技术演进的驱动力是解决网络中逐步产生的新问题。本节对典型网络协议的发展及应用普及情况进行对比分析，找出各个阶段网络中存在的主要问题，挖掘成功的网络协议需要具备的要素，为未来新型网络协议的设计及推广提供参考。同时，分析从当前阶段到人—机—物互联阶段发展过程中网络需求的转变，探寻下一代网络协议所要面临的核心问题。
NCP是主机互联时代的典型技术，但是随着计算机技术的发展，NCP的缺陷也逐渐显现，其中最致命的一点是它只能用于同构环境，也就是不同操作系统的主机之间不能通信。当时计算机的种类五花八门，不同类型的计算机使用的语言也不同，它们之间不能互相通信使得信息的共享很不方便。例如，在ARPANET中就存在多个厂商生产的机器，美国陆军用的是DEC系统产品，美国海军用的是Honeywell公司生产的机器，而美国空军用的是IBM公司生产的计算机。美国各个军种的计算机在各自系统内部运行良好，但是在不同军种之间却不能共享资源。
TCP/IP就是为解决这些问题、实现跨平台通信而提出的。而TCP/IP技术的广泛应用则将人类带入了网络互联时代，真正实现了“互联网”。因此，成功的网络协议必须要顺应时代需求，解决行业痛点。
TCP/IP和OSI协议的设计虽然具有相同的目标，但是走的是两条完全不同的道路。1972年，罗伯特·卡恩（Robert E. Kahn）开始设计开发开放互联模型，1973年，NCP协议的开发者文顿·瑟夫（Vinton Cerf）加入。1974年，二人在IEEE期刊上发表了一篇题为《关于分组交换的网络通信协议》的论文，正式提出TCP/IP，用以实现计算机网络之间的互联。1975年，两个网络之间的TCP/IP通信在美国斯坦福大学和英国伦敦大学学院之间进行了测试。1977年11月，3个网络之间的TCP/IP测试在美国、英国和挪威之间进行。在1978年到1983年间，其他一些TCP/IP原型在多个研究中心之间被开发出来。1983年，美国国防部高级研究计划局（DARPA）决定淘汰NCP协议，转而使用TCP/IP。同年，TCP/IP被UNIX 4.2 BSD系统采用。随着UNIX的发展和应用，TCP/IP逐步成为UNIX机器的标准网络协议。
相较于TCP/IP，OSI发展的起点更高。国际标准化组织（ISO）于1977年成立了专门的机构来研究不同体系结构的计算机网络之间的互联问题。他们提出了著名的开放系统互联基本参考模型（Open Systems Interconnection Reference Model，OSI/RM），简称为OSI。OSI试图设计一套全球计算机网络都能够遵循的统一标准，实现任意两台计算机之间可以方便地互联和数据交换。OSI在1983年形成了著名的OSI 7498国际标准，并在该标准中定义了大家所熟知的7层协议的体系结构。
OSI受到国际社会的广泛支持，学术界、工业界甚至一些国家及地区的政府机构都对这一标准表示支持。在当时看来，OSI必将成为全球通用的网络协议，是所有计算机设备都要支持的。然而现实却出乎意料，OSI没有如想象中那样被广泛地应用，原因是：在OSI标准制定过程中，基于TCP/IP的网络协议抢先在各种设备上被使用并且取得了空前的成功。20世纪90年代初期，OSI国际标准虽然已经制定出来了，但是众多计算机厂商却仍然使用TCP/IP。因此，OSI虽然在理论上取得了进步和共识，但是在市场化方面却败给了更加简单的TCP/IP。
对比TCP/IP的成功和OSI的失败，原因主要可以归纳为以下几方面。
（1）TCP/IP在NCP的基础上进行设计，且在先期进行了充分的测试；OSI制定标准的组织以专家学者为主，缺乏实际经验。
（2）TCP/IP公开、免费，所有计算机厂商和科研院校都可以使用，在被开源的BSD系统采用后，随着操作系统的发展演化而被逐步推广；相对于TCP/IP来讲，OSI起步晚，且制定周期过长，按OSI标准生成的设备无法及时抢占市场。
（3）TCP/IP简单易实现，OSI试图达到理想境界，实现起来过于复杂，而且运行效率很低。
所以，在与OSI角逐的过程中，TCP/IP取胜的关键在于公开、高效且易于实现。这些特征对于未来网络协议的设计和推广同样具有重要的参考价值。
20世纪80年代末期，为了建设满足多种业务传输需求的综合通信平台，ATM技术被提出并标准化。它源于美国的快速分组交换（Fast Packet Switching，FPS）和欧洲的异步时分（Asynchronous Time Division，ATD），最后被国际电报电话咨询委员会（CCITT）定名为ATM。ATM是一项优秀的传输、交换、复用、交叉连接技术，它所具有的端到端QoS保证、完善的流量控制和拥塞控制、灵活的动态带宽分配与管理、支持多业务等特性是优于TCP/IP技术的。但是，虽然表面上看ATM是一种比过去的传送方式更为简单的通信协议，但是当人们试图用它来支持各种不同的通信业务时，却发现面临许多难题。这不仅意味着为ATM增加许多复杂的特性，也意味着要在一个新的平台上为各种不同的业务重建全部通信规程，因此，有人在谈到ATM时，说人们发明了一种空前复杂的通信技术。这不仅导致ATM的标准化历程历时较长，更导致ATM交互设备和相关产品的研发费用昂贵、上市速度慢。此外，ATM的复杂特性也导致对数据处理的开销更大，相比于TCP/IP的产品效率更低。因此，在以TCP/IP为主流的技术和产品已经大范围占据市场的情况下，ATM虽然在技术上引起了广泛的关注，但没能形成大范围的应用。
从历史进程来看，网络协议已经进入从全球互联互通向千行百业互联转变的重要阶段。
网络协议发展面临的新需求为如何解决千行百业的互联问题。
TCP/IP设计理念强调以终端为核心，弱化网络能力。这种设计理念在互联网发展之初，有利于网络的全球互联与应用生态的发展。TCP/IP的成功之处如下。
（1）尽力而为的设计思路。协议设计简单、设备成本低、容易标准化，使得TCP/IP网络易于快速部署及互联互通。
（2）面向终端设计。终端的发展直接推动网络发展（技术、规模），个人计算机（PC）互联网、移动互联网无不如此；从端侧/应用来看，获取一个IP地址，接入网络，可以在端侧（应用层）进行极致优化。
TCP/IP网络解耦网络和业务的设计思路，使得业务类型挣脱网络束缚，得到了极大的丰富和发展。然而，TCP/IP网络只能提供单一形式的网络能力，即IP+带宽，这是当前网络协议无法满足人—机—物融合网络发展的根本原因。
综上分析，传统的TCP/IP网络的特点是：具有强大、优异的泛在连接能力，简单、尽力而为的传输能力，以及端到端的业务和应用模型，因此，TCP/IP网络非常好地实现了全球网络的互联互通。但是，TCP/IP网络由于其“复杂终端+简单网络”的设计，具有如下问题：面向终端的设计理念，以及不断打补丁的演进方式，已经难以满足未来网络从全球互联互通转换为千行百业的人—机—物万物互联的发展需求。对于差异化的网络需求，TCP/IP网络只能通过应用层的方式，封装不同的功能到应用层，从而完成互联互通以及端到端的性能保障。然而，这种依赖终端应用来满足未来网络需求的方式具有诸多弊端。
首先，是终端复杂性问题。由于网络侧协议只具有“尽力而为”的转发能力，因此强化了网络空间中终端的主导优势，端侧功能日趋复杂，网络被动响应。这对于掌握了终端芯片、操作系统及优势应用的国家及地区更加有利。
其次，是安全性问题。TCP/IP在设计之初没有考虑在网络侧提供可信和安全机制，网络空间的安全锚点与终端及应用紧密绑定，导致终端及应用渗透到哪里，网络主权的触角就延伸到哪里，相互交错，无法清晰界定。大量端到端加密技术的使用，又使得网络行为的审计变得困难，恶意攻击泛滥，需要付出大量物质成本和社会成本。这种与终端绑定的网络空间安全锚定方式对于掌握了终端芯片、操作系统及优势应用的国家及地区更加有利，容易单向渗透，而后发国家及地区受限于TCP/IP体制，需要付出更大的代价才能实现网络安全防护。
因此，在设计新型网络协议时，我们需要顺应时代发展需求，打破TCP/IP网络“面向终端设计、尽力而为”的惯性思路，通过网络协议创新，赋予网络泛在接入、高效传输、确定性、内生安全、灵活服务等能力，利用网络能力替代终端能力，避免终端侧影响，将未来信息通信技术发展的动力从终端侧牵引回网络侧，走出一条发展的新路。