Sloj mreže
Sloj mreže odgovoran je za isporuku paketa od izvora do odredišta koji se mogu nalaziti i u različitim mrežama (nisu povezani na isti link). Ako su dva sistema povezana na isti link, obično ne postoji potreba za mrežnim slojem. Međutim, ako su sistemi povezana na različite mreže (linkove), sa uređajem za međumrežno povezivanje između njih, mrežni nivo je neophodan, a njegov zadatak je regulacija protoka paketa između dva sistema. Na slici je prikazan odnos između sloja mreže, transportnog sloja i sloja veze.
Kada peketi prelaze granice podmreža, mogu nastati brojni problemi. Fizičko adresiranje koje se koristi u drugoj mreži se može razlikovati od onoga koje važi u prvoj. Paket koji stiže iz jedne podmreže može biti previše veliki da bi se u drugoj mreži prenio jednim okvirom. Mogu se razlikovati protokoli nižeg nivoa. Na sloju mreže je da riješi sve ove probleme.
Logičko adresiranje. Fizičko adresiranje, koje se realizuje na nivou sloja veze, rješava problem adresiranja lokano, na nivou zajedničkog linka. Složena mreža, formirana povezivanjem više, moguće različitih podmreža, koje koriste različite šeme fizičkog adresiranja, zahtijeva uvođenje logičkih (ili mrežnih) adresa, koje će biti jedinstvene na nivou cjelokupne mreže. Logičke adrese izvora i odredišta, sadržane su u zaglavlju sloja mreže.
U velikoj mreži, ili internetu (mreži-mreža) uređaji koji povezuju nezavisne mreže (ruteri) imaju zadatak da usmjeravaju (rutiraju) pakete do krajnjeg odredišta. Mehanizmi za rutiranje ugrađeni su u sloju mreže.
Na slici je ilustrovan kontekst u kome sloj mreže radi. Krugovima su označeni ruteri, a kvadratima hostovi. •Host H1, šalje paket udaljenom hostu H2. Ruteri povezani prenosnim linijama formiraju ˝kostur˝ velike mreže.
U sistemu postoji još veliki broj hostova, raspoređenih u lokalne mreže koje se mogu formirati oko svakog rutera, ali radi jednostavnosti nisu prikazani. U svakom slučaju, svaki host u sistemu može direktno da komunicira sa barem jednim ruterom, a ruteri su tako međusobno povezani da se između svakog para udaljenih hostova može uspostaviti veza. Drugim riječima, između svaka dva udaljena hosta u sistemu postoji jedna ili više putanja koja se može formirati nadovezivanjem rutera i linkova između njih.
Fragmentacija paketa. Podmreže povezane u internet nameću različita ograničenja u pogledu maksimalne veličine paketa koje mogu da prenose. Problem, kada veliki paket treba da pređe u podmrežu kod koje je maksimalna veličina paketa isuviše mala da bi paket mogao biti prenijet ˝u jednom komadu˝, je prevaziđen tako što je ruterima dozvoljeno da velike pakete dijele na više manjih fragmenata i svaki fragment prenose dalje kao nezavisni paket. Na odredištu, fragmenti se prikupljaju i spajaju u prvobitne pakete. Naravno, neka forma numerisanja fragmenata je neophodna. Fragmentacija i rekonstrukcija paketa su u nadležnosti sloja mreže.
Kontrola zagušenja. Ako se u mreži, u isto vrijeme, nalazi veliki broj paketa, koji se kroz rutere i linkove, prenose ka svojim odredištima, performanse mreže mogu značajno da degradiraju. Ovakva situacija se zove zagušenje. Zagušenjem su obično pogođeni pojedini dijelovi mreže. Prenos paketa kroz zagušene rutere i/ili linkove se usporava, a u uslovima veoma intenzivnog saobraćaja, pojedini paketi mogu biti i izgubljeni. Kontrola zagušenja je odgovornost mrežnog sloja, koji treba da preusmjeri saobraćaj iz zagušenih dijelova mreže ka ruterima koji imaju manje posla.
Kvalitet servisa. Mrežu, tipično, u isto vrijeme koristi veliki broj korisnika sa različitim zahtjevima u pogledu očekivanih performansi, tj. očekivanog kvaliteta servisa (QoS – Quality of Service). Mjere QoS-a su: pouzdanost (npr. procenat isporučenih paketa), kašnjenje (vrijeme prenosa paketa od izvora do odredišta), propusnost(količina podataka koja se u jedinci vremena prenese između izvora i odredišta) i treperenjeilidžiter (jitter – fluktacije u kašnjenju pojedinačnih paketa između para izvor-odredište). U uslovima intenzivnog saobraćaja, QoS koji mreža pruža pojedinim korisnicima može biti narušen. Zadatak sloja mreže je da u što većoj mjeri svojim korisnicima obezbijedi zahtjevani QoS. Na primjer, mrežni sloj može da da prednost paketima koji zahtijevaju brzi prenos, u odnosu na one kod kojih kašnjenje nije primarni zahtjev.