TWAREN網路架構及設計理念，參考了歐美多個先進學研網路，極具前瞻性及極高可擴充性，TWAREN 採用最先進的 400 Gbps 光網路及IP路由設備建置新世代骨幹，主節點間總頻寬高達1.6Tbps，並從主節點向外以 800 Gbps 頻寬連接 12 所各地大學及中研院做為骨幹網路接取點 (GigaPOPs)，並以同時接取兩個主節點的設計提供各接取點大學雙層保護，形成完整的 TWAREN 骨幹，TWAREN持續提供一國際級實驗研究網路平台，滿足高等研究單位對於網路之需求。

超高速寬頻骨幹

TWAREN目前已成為台灣最主要的研究網路。其環島超高速寬頻骨幹網路的連線優勢：
• 分別於、台北、新竹、台中、台南設置四個骨幹核心主節點，主節點間擁有多路由1.6Tbps頻寬。
• 於全台12所大學及中研院設置區域網路中心(GigaPOP)，各GigaPOP以800Gbps 頻寬連上單一主節點，各GigaPOP至雙主節點總頻寬達1.6Tbps。
• 各連線單位(大學院校/研究單位/縣市網路中心) 以1G/10G/100Gbps專線連結至區域網路中心(GigaPOP)。
• 連線單位亦可透過都會型網路(MAN, Metropolitan Area Network)連上TWAREN GigaPOP。
• 東部宜蘭/花蓮地區分別與台北/台南核心主節點連接，藉東西部串連構成環島網路。
• 擁有110Gbps國際連線，連接全球研究網路。
  Internet2(美國)/AARNet(澳洲)/CANARIE(加拿大)/SURFNet荷蘭)/KREONet(韓國)。

多層級網路服務架構：

提供網路第1層至第7層的各項連線及加值應用服務，滿足專屬頻寬、虛擬網路、先進網路技術的需求。各網路研究單位得以接入 TWAREN可程式化測試平臺，並透過 TWAREN 的國際線路與遠在日本、美國、加拿大及荷蘭等地的網路先進研究單位進行合作研究

24小時即時監控與完善維運：

為提供 TWAREN 用戶最高品質的服務，TWAREN 監控中心(NOC, Network Operation Center)以24小時全天候即時監控，和榮獲ISO9001、ISO27001認證之服務品質，保障 TWAREN 用戶在網路發生異常的第一時間即能準確獲知問題所在，並快速解決網路問題，使 TWAREN 服務不中斷，確保網路維運之效率和品質。如 TWAREN 用戶有技術、障礙報修與查詢等問題，維運監控中心將竭誠為您服務。

就 TWAREN 網路架構而言，其架構主要由骨幹網路及GigaPOP 所組成，因此在骨幹網路主節點設備的需求主要考量為高速交換，且盡量保持設定簡單化。由於所有的下游連線單位將由 GigaPOP 接入，且幾乎所有的網路應用及服務將由 GigaPOP 路由器及交換器所提供，因此在 GigaPOP 部份之設備除了需具備高速交換的特性之外，另外就是要能提供多樣化服務的能力。TWAREN自92年底建置完成迄今，GigaPOP 除協助維運中心進行網路設備線路維運外，也協助TWAREN應用服務的提供（如IPv4、IPv6、VPLS/EVPN、SSLVPN連線應用服務等）。
目前TWAREN主要涵蓋：

骨幹網路核心主節點(Core Node)：

四個骨幹核心主節點，除了中研院及台北外，其餘三個均位於科學園區內。
• 中研院
• 台北：台北國家教育研究院
• 新竹：國網中心新竹本部 (新竹科學園區)
• 台中：國網中心台中分部 (中部科學園區)
• 台南：國網中心台南分部 (台南科學園區)

區域網路中心（GigaPOP)：

TWAREN目前計有13個區網中心(GigaPOP)，主要分佈於各縣市主要國立大學及中研院，負責該地區網路管理等任務。
1. 台灣大學 NTU (National Taiwan University)
2. 東華大學 NDHU (National Dong Hwa University)
3. 中央大學 NCU (National Central University)
4. 清華大學 NTHU (National Tsing Hua University)
5. 陽明交通大學 NYCU (National Yang Ming Chiao Tung University)
6. 中興大學 NCHU (National Chung Hsing University)
7. 暨南大學 NCNU (National Chi Nan University)
8. 中正大學 CCU (National Chung Cheng University)
9. 成功大學 NCKU (National Cheng Kung University)
10. 中山大學 NSYSU (National Sun Yat-sen University)
11. 政治大學 NCCU (National Chengchi University)
12. 宜蘭大學 NIU (National Ilan University)
13. 中研院 SINICA

連線單位（各大學院校、研究單位)：

各連線單位之接取網路原則上由各單位自行負責連上骨幹網路之接取點，骨幹網路則規劃保留未來與各連線單位接取之能力。
四個網路核心節點之間以國網中心自建骨幹光纖串接，並且往外擴張連接至區域網路中心及各連線單位，區域網路中心及連線單位將可很方便地連上骨幹網路。

TWAREN網路骨幹頻寬規劃四個核心主節點間的骨幹網路頻寬1.6Tbps之高速高頻寬網路。各GigaPOP至雙主節點間骨幹網路頻寬合計為1.6Tbps高頻寬網路；各連線單位（各大學院校、研究單位或縣市網路中心）則以1Gbps、10Gbps或100Gbps（依需求而調整），收容於GigaPOP連上骨幹網路核心主節點。