随着计算机网络的诞生和快速发展,互联网逐渐融入社会的方方面面。越来越多计算机和其他类型设备接入互联网,使IP地址面临紧缺的问题;定长定界定序的头部协议字段使IP协议不具备足够的灵活性,难以满足不同类型的网络通信需求。灵活IP编址方式研究旨在通过创新网络架构、编址方式,使网络具备完全的可扩展性、不受限的地址空间和灵活可变的地址字段,并且利于异构网络的统一。区别于当今扁平的互联网架构,本论文在灵活IP编址方式研究中首先提出了一种层次化网络架构和网络域划分及标识方法;其次,基于该层次化网络架构提出了一种编址方法,并且使用多标签分级地址作为网络地址表示,解决了传统IP协议地址空间数量受限的问题;得益于层次化网络架构和路由器网络状态信息,本论文还提出了灵活报文转发方法和灵活地址配置方法等两种有关地址字段的灵活性控制方法,它们能缩短报文携带的地址的长度,降低设备地址配置要求,提高地址字段灵活性,且有助于在网络层对异构网络进行统一。灵活IP原型系统是一个以方案和功能验证为主要目的的网络原型系统,包括控制子系统和转发子系统,本文设计和实现控制子系统。控制子系统基于BIRD进行开发,通过交换和维护路由信息、计算并生成路由表项供转发子系统查询,为网络中数据报文的正确转发提供支持。论文还在设计中提出了一种适用于灵活IP编址方式的路由信息交互原则和一种路由表结构及其通用查表方法。论文首先介绍了相关研究背景,然后详细描述了灵活IP编址方式的研究成果,之后分析了灵活IP原型系统中控制子系统的需求,提出了原型系统的总体架构及控制子系统的总体设计,随后详细介绍了控制子系统各模块的设计与实现,其后的系统测试验证了设计方案和系统功能。论文最后对全文进行了总结,描述了目前研究中的不足之处及下一步工作计划,并总结了作者在研究生期间的主要工作。