一体化标识网络是一种开放的,基于身份信息和位置信息相分离的新型网络体系,它解决了传统网络中IP地址存在二义性的问题。在一体化标识网络中,接入交换路由器完成接入标识到路由标识的映射替换,通信对端的接入交换路由器完成标识的逆映射替换。在映射和逆映射过程中都需要向分布式映射系统请求相应的映射关系。由于映射查询解析时延会影响终端通信的效率,所以优化一体化标识网络的基本通信机制,减少端到端时延非常重要。本文首先对一体化标识网络中的体系架构、标识分离映射原理和映射查询解析原理进行了研究。由于时延是影响用户服务质量的关键因素,所以本文针对终端第一次通信过程的时延对映射缓存预置机制进行了需求分析,并提出映射缓存预置机制的设计原理和方案,即通过在映射查询包中携带源端映射关系来实现缓存预置功能。在此基础上,本文设计了映射缓存预置原型系统,并从映射查询接收模块、缓存预置处理模块和缓存维护解析模块对原型系统进行了编程实现。然后,本文在接入标识和路由标识一对一的简单映射场景下对映射缓存预置系统进行功能和性能测试,并且在一对多和多对一的复杂映射场景下对其进行功能测试。测试结果表明,系统各项功能均达到设计目标。通过与原系统进行性能对比表明,在采用映射缓存预置机制后,网络性能提升,标识映射服务器的CPU利用率提高。通过复杂映射场景下功能测试表明系统支持一对多和多对一的复杂映射功能。最后,对本文进行了分析、总结,为后续研究提出了几个比较有意义的研究方向。