El nivel de red o capa de red proporciona conectividad y selección de ruta entre sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas. Los principales protocolos de esta capa incluyen IP, OSPF, IS-IS y RIP, los cuales permiten el enrutamiento de paquetes a través de múltiples redes. Otros protocolos como ARP, RARP e IGMP cumplen funciones de resolución de direcciones y multidifusión.