Giao thức Internet (IP) đó trở thành giao thức chuẩn phổ biến cho cỏc dịch vụ mạng mới, do đú lưu lượng IP khụng ngừng tăng nhanh và dần thay thế cỏc loại giao thức khỏc. Hằng năm, lưu lượng số tăng hơn lưu lượng thoại gấp 2 ữ 4 lần. Đến năm 2010, lưu lượng số đó đạt đến gấp hàng chục lần lưu lượng thoại.

Kiến trỳc mạng IP ngày nay được xõy dựng theo ngăn mạng xếp chồng những cụng nghệ như ATM, SDH và WDM. Do cú nhiều lớp liờn quan nờn đặc trưng của kiến trỳc này là dư thừa tớnh năng; và chi phớ liờn quan đến vận hành khai thỏc cao. Hơn nữa, kiến trỳc này trước đõy sử dụng để cung cấp chỉ tiờu đảm bảo cho dịch vụ thoại và thuờ kờnh, khụng được thiết kế phự hợp cho mạng số liệu. Do đú nú khụng thật sự thớch hợp đối với cỏc ứng dụng hoạt động dựa trờn cụng nghệ chuyển mạch gúi và đặc biệt là những ứng dụng cú nguồn gốc IP.

Một số nhà cung cấp và tổ chức tiờu chuẩn đang đề xuất những giải phỏp mới khai thỏc IP trờn kiến trỳc mạng đơn giản, ở đú lớp WDM là nơi cung cấp băng tần truyền dẫn vụ cựng lớn. Những giải phỏp này cố gắng giảm tối đa tớnh năng dư thừa, giảm mào đầu giao thức, đơn giản hoỏ cụng việc quản lý và qua đú truyền tải IP trờn lớp WDM (lớp mạng quang) càng hiệu quả càng tốt. Hiện nay cú nhiều kiến trỳc mạng đó được nhận diện và triển khai trong thực tế. Tất cả chỳng đều liờn quan đến việc đơn giản hoỏ cỏc ngăn giao thức nhưng trong số chỳng chỉ cú một số kiến trỳc cú nhiều đặc tớnh hứa hẹn như DoS (Data over SONET/SDH), Gigabit Ethernet (GbE) và Resilient Packet Ring (RPR) ngoài kiến trỳc IP trờn ATM/SDH/WDM.

Một trong những thỏch thức lớn nhất ngày nay đối mặt với cỏc nhà sản xuất chuyển mạch quang đú là phỏt triển cỏc giao thức bỏo hiệu cho điều khiển hoạt động và hoạt động liờn mạng của lớp quang mà cú lẽ đõy cũng là vấn đề cần chuẩn hoỏ cấp bỏch nhất hiện nay. Cỏc tổ chức và diễn đàn quốc tế OIF (Optical Internetworking Forum), IETF và ITU đều đang nỗ lực gấp rỳt để thiệt lập nờn cỏc phương phỏp xỏc định việc điều khiển và kết nối giữa mạng WDM và IP.