A diferencia de las capas de transporte y de aplicación, existe un componente de la capa de red en todos y cada uno de los hosts y routers de la red.

Esta capa puede descomponerse en dos partes que interaccionan mutuamente:

Plano de Datos

Funciones implementadas en cada router de la capa de red que determinan cómo reenviar a uno de los enlaces de salida de ese router los datagramas que llegan a través de alguno de los enlaces de entrada del router.

• Reenvío IP Tradicional: basado en la dirección de destino del datagrama.
• Reenvío Generalizado: reenvío y otras funciones, dependiendo de los valores contenidos en diversos campos de la cabecera del datagrama.
• Protocolos y el direccionamiento IPv4 e IPv6.

Plano de control

Lógica global de la red que controla el modo en que se enruta un datagrama a lo largo de una serie de routers que componen un trayecto extremo a extremo, desde el host de origen hasta el host de destino

• Algoritmos de enrutamiento.
• Protocolos de enrutamiento: OSPF y BGP.
• Software-Defined Networking:
  • Tradicionalmente, los protocolos de enrutamiento del plano de control y las funciones de reenvío del plano de datos se han implementado de forma conjunta, monolítica, dentro de un router.
  • SDN: separa explícitamente el plano de datos y el plano de control, implementando las funciones del plano de control como un servicio separado, situado típicamente en un “controlador” remoto