Tầng mạng của Internet sử dụng dịch vụ chuvền mạch gói. Khi nhận được một đoạn tin từ tầng vận tải, tầng mạng đặt đoạn tin trong gói dữ liệu IP với các trường địa chỉ gửi, địa chỉ nhận và gửi gói tin này tới thiết bị định tuyến đầu tiên trên đường đi tới địa chỉ đích. Có một sự liên hệ tương đối về cách hoạt động của tầng mạng với hệ thống Bưu điện: một người viết một lá thư, đặt lá thư vào phong bì ghi địa chỉ người nhận và thả phong bì thư vào hộp thư. Tầng mạng của Internet và cũng như bưu điện đều không có bất kỳ một sự liên hệ trước nào với bên nhận trước khi chuyển thư.
Tầng mạng của Internet và bưu điện sẽ đều chỉ cung cấp một dịch vụ kiểu “Cố gắng hết sức”, nghĩa là không có bất kỳ đảm bảo nào về gói tin sẽ đến đích, đến trong một khoảng thời gian xác định trước hay đúng thứ tự.
Hình 7.11 Tầng mạng trong Internet
Trong hình 7.11, tầng mạng trong kiểu mạng chuyển mạch gói giống như mạng Internet có 3 thành phần chính:
- Giao thức mạng: xác định địa chỉ tầng mạng; ý nghĩa của các trường trong và gói dữ liệu - PDU của tầng mạng, các hành động của các thiết bị định tuyến và thiết bị đầu cuối khi nhận được các gói tin. Giao thức mạng trong Internet gọi là giao thức liên mạng hay ngắn gọn gọi là giao thức IP. Hiện nay có hai phiên bản giao thức IP được sử dụng: IPV4 và IPV6.
- Bộ phận xác định đường đi: xác định tuyến đường của gói tin trên đường đi tới đích.
- Chức năng quản lý: Giao thức bản tin điều khiển Internet - ICMP.