Aterceira camada do modelo OSI é a camada de Rede. Ela é responsável por controlar toda a operação da rede de um modo geral.

Suas principais funções são:

• O roteamento dos pacotes entre fonte e destino, mesmo que estes tenham que passar por diversos nós intermediários durante o percurso
• O total controle de congestionamento na Rede local
• A contabilização do número de pacotes ou bytes utilizados pelo usuário, para fins de tarifação. Por exemplo, quando verificamos qual o consumo de nosso pacote de dados móveis no celular, podemos saber quanto foi trafegado e o custo médio, baseado nas informações fornecidas pela camada de rede.

Na camada de enlace, a comunicação é possível sem roteamento, pois o transmissor e o receptor estão na mesma rede.

Já na camada de rede, a comunicação entre transmissor e receptor é realizada host a host, ou seja, a comunicação é realizada através de pares de roteadores.

O principal aspecto que deve ser observado nessa camada é a execução do roteamento dos pacotes entre fonte e destino, principalmente quando existem caminhos diferentes para conectar entre dois nós na rede.

Em redes de longa distância é comum que a mensagem chegue do nó fonte ao nó destino passando, por diversos nós intermediários no meio do caminho e esta é a tarefa do nível de rede, escolher qual o melhor caminho para essa mensagem seguir.

A escolha da melhor rota pode ser baseada em tabelas estáticas, que são configuradas na criação da rede e são raramente modificadas.

A rota pode também ser determinada no início de cada conversação, ou ser altamente dinâmica, assim sendo chamadas de rotas dinâmicas, e estas sendo determinadas a cada novo pacote, a fim de refletir exatamente a carga da rede naquele instante.

O controle de tais congestionamentos também é tarefa da camada de rede.

A camada de Rede exerce funções essenciais para o bom funcionamento das comunicações:

• Comutação: mover pacotes da entrada do roteador para a saída apropriada do roteador.
• Roteamento: determinar a rota a ser seguida pelos pacotes desde a origem até o destino. Isso tudo fazendo uso de algoritmos dedicados ao roteamento

Então se fizermos uma analogia:

A função de Roteamento: é similar ao processo de planejar uma viagem de carro, definimos a origem, quais são os pontos que serão realizadas paradas, abastecimento, etc e definimos o destino final. Já a Comutação: é o processo de seguir de um ponto a outro direto “sem escalas”. Como uma viagem de avião.

A camada de rede pode oferecer serviços orientados à conexão ou não, tudo depende da metodologia de rede empregada:

• Redes de datagramas provêm serviços sem-conexão;
• Redes de circuitos virtuais provêm serviços de conexão.