La capa de red también se denomina network layer y es la tercera capa del modelo OSI. Es responsable del direccionamiento, que es importante para establecer conexiones dentro de una red. De este modo, permite que dos participantes se conecten entre sí de forma segura, pudiéndose comunicar también a través de diferentes redes.
Las funciones principales de esta capa se dividen en cuatro partes:
Direccionamiento: Es capaz de proporcionar un mecanismo para direccionar los datos a los equipos finales.
Encapsulamiento: Agrega un encabezado o etiqueta que contiene la dirección de origen y destino de los datos.
Enrutamiento: Proporciona un servicio que es capaz de dar la ruta mas rapida y eficaz para llegar a dirección final, teniendo en cuenta los protocolos con lo que el enrutador cuenta.
Desencapsulamiento: Al igual que la encapsulación, esta parte se encarga de leer el encabezado del paquete recibido para verificar si su dirección de destino es la suya, en caso que no, lo vuelve a encapsular y lo manda por una ruta conocida.
La capa de red ofrece un gran número de servicios diferentes. Si la comunicación directa entre el emisor y el receptor no es posible, la capa de red del modelo OSI se encarga de reenviar primero los paquetes individuales a los nodos, pero sin llegar a los niveles superiores.
La capa de red proporciona tanto las conexiones como las direcciones de red adecuadas, las cuales son únicas y están estructuradas jerárquicamente. Otros servicios incluyen la transmisión de unidades de datos y la identificación de los puntos de conexión pertinentes entre el emisor y el receptor. A diferencia de la capa de enlace (capa 2), la información de la capa de red puede moverse a través de los límites de la red local.
En esta capa son utilizadas las IP, ya que es el medio de comunicación por la cual se comunicara nuestro enrutador con Internet, existen dos versiones de IP (Protocolo de Internet), la IPv4 y la IPv6. Las limitaciones de las direcciones son de:
Direcciones IPv4: 4,294,967,296 direcciones.
Direcciones IPv6: 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 direcciones.
Las direcciones de IPv4 se encuentran en un punto en el que se están agotando poco a poco, es por eso que la nueva tecnologia IPv6 salió a juego, lo contraproducente es que para cambiar todo un protocolo completo que es mundialmente utilizado requieres de una transición muy alta de tiempo.