在語音通信時代，消費的主體是單一的人，人與人的語音通信是對電信網絡的基本需求，網絡提供的服務也是單一的語音為主（輔助少量電報等數據通信），網絡發展所面臨的挑戰主要是提高用戶數的覆蓋，降低通信的成本。研究發現，在語音通信網絡中，用戶的呼叫到達過程符合泊松分布，即大部分時間內活躍用戶數都穩定在一個均值，統計復用成為可能。這使得分層匯聚成為電信網絡的基本架構，從接入到城域再到骨干層層匯聚的架構，能夠在充分滿足整體用戶需求的情況下，降低網絡的建設和管理成本，成為電信網多年建設的基本指導原則。

進入互聯網時代后，用戶對網絡消費的模式發生了巨大變化，電信網分層匯聚的網絡架構面臨著很大的挑戰。對于互聯網用戶，除了原有的人與人之間的通信外，更大量的是人與物（機器及數據中心）之間的通信，而且通信的時間長度和帶寬需求也變得更大和更不確定。1999年，美國科學家巴拉巴西（Barabasi）和艾伯特（Albert）在《科學》雜志上發表了論文“Emergence of Scalingin RandomNetworks”，指出了互聯網的應用符合無標度網絡（Scale-free networks，又稱 為冪律分布網絡）的特征。在這個網絡中，存在與大部分用戶相連的超級節點（如Google、Facebook，以及大部分節點都與幾個超級節點相連，與符合泊松分布的電話網絡有本質不同。加拿大卡爾加里大學（University of Calgary）李宗鵬（Zongpeng Li）教授等發表的論文“ The Flattening Internet Topology： Natural Evolution， Unsightly Barnacles or Contrived Collapse？”指出，在互聯網時代，網絡扁平化是必然趨勢。對于符合冪律分布的網絡，扁平化的網絡架構更為適合，資源效率更高。扁平化成為互聯網時代網絡建設的指導原則。

車聯網、物聯網、虛擬現實等新業務的出現勢必會對未來網絡架構產生影響。華為未來網絡理論實驗室和香港中文大學聯合提出了一種全新的馬爾可夫過程模型，發現未來網絡業務特征與語音網絡的泊松分布和互聯網的冪律分布有明顯的不同，未來網絡業務符合馬爾可夫過程模型分布。這個分布的核心特征是，應用隨時間呈現多樣化的動態轉換特性。例如，在車聯網中，車與車之間的通信要求低延時，資源效率最優的集中到中心節點的處理方式并不適用，需要具備局部自治的能力；而對于遠程視頻醫療這種大帶寬、低延時、高可靠的業務，現有網絡架構很難滿足要求。因此，需要引入由應用驅動的網絡架構，才能確保對用戶體驗的有效支撐。