網路層
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網路層（Network Layer）是OSI模型中的第三層（TCP/IP模型中的網際層），提供路由和尋址的功能，使兩終端系統能夠互連且決定最佳路徑，並具有一定的擁塞控制和流量控制的能力。相當於傳送郵件時需要位址一般重要。由於TCP/IP協定體系中的網路層功能由IP協定規定和實現，故又稱IP層。
功能
定址
對網路層而言使用IP位址來唯一標識網際網路上的各個定址，網路層依靠IP位址進行相互通訊（類似於MAC位址），詳細的編址方案參見IPv4和IPv6。
路由
在同一個網路中的內部通訊並不需要網路層裝置，僅僅靠資料連結層就可以完成相互通訊，對於不同的網路之間相互通訊則必須藉助路由器等三層裝置。
虛電路和資料報網路
在傳輸層每個應用可以被提供兩個服務：無連接的UDP和有連結的TCP，在網路層也能為主機之間提供無連接和有連結的服務。
特點
- 在網路層中這些服務（無論是有連結還是無連接）都是提供主機到主機的服務，在傳輸層中提供的則是提供應用層行程之間的服務。
- 在至今為止的所有的主要電腦網路結構體系中（網際網路、ATM、影格中繼等），網路層提供了主機到主機無連接或者有連接服務，而不同時提供兩種服務。僅提供無連接的的網路稱為資料報網路(Datagram Network)，僅提供有連接的網路稱為虛電路網路（Virtual-Circuit，VC）。