ネットワーク層は、OSI参照モデルにおける7階層の内の下から第3層の事である。TCP/IP参照モデルにおける4階層に対応付ける場合は、下から第2層のインターネット層に割り当てる。トランスポート層とデータリンク層がある模型(model)では、ネットワーク層はトランスポート層からのサービス要求に応じ、またデータリンク層に対してサービス要求を行う。ネットワーク層はエンド・ツー・エンド（起点から終点まで）のパケット配送に対する責任が有る。（データリンク層が隣接する通信機器（ノード）間のフレーム配送に対する責任が有る。）そのため、パケットの経路選択（ルーティング）や中継を行う。ネットワーク層は、サービス品質と誤り検出訂正機能を維持したまま、一つまたはそれ以上のネットワークを介して転送元から転送先へデータを転送するための機能的手続き的手段を提供する。 データは固定長の場合と可変長の場合がある。ネットワーク層は、転送元から転送先に至るあらゆる場所、つまり禁止されていなければあらゆる場所からあらゆる場所への情報転送を扱う。ここにネットワーク層が扱う必要が有る幾つかの点を挙げる:

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