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TCP/IP的网际层对应于OSI模型的网络层，包括IP、ICMP、IGMP，以及ARP和RARP。这些协议处理信息的路由及主机地址解析。
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网际协议（Internet Protocol，IP）所提供的服务通常被认为是无连接的和不可靠的，因此把差错检测和流量控制之类的服务授权给了其他的各层协议，这正是TCP/IP能够高效率工作的一个重要保证。网际层的功能主要由IP来提供，除了提供端到端的分组分发功能外，IP还提供了很多扩充功能。例如，为了克服数据链路层对帧大小的限制，网络层提供了数据分块和重组功能，这使得很大的IP数据包能以较小的分组在网上传输。
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网际层的另一个重要服务是在互相独立的局域网上建立互联网络，即网际网。网间的报文来往根据它的目的IP地址通过路由器传到另一网络。
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地址解析协议（Address Resolution Protocol，ARP）用于动态地完成IP地址向物理地址的转换。物理地址通常是指主机的网卡地址（MAC地址），每一网卡都有唯一的地址。
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反向地址解析协议（Reverse Address Resolution Protocol，RARP）用于动态完成物理地址向IP地址的转换。
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网际控制报文协议（Internet Control Message Protocol，ICMP）是一个专门用于发送差错报文的协议，由于IP协议是一种尽力传送的通信协议，即传送的数据可能丢失、重复、延迟或乱序传递，因此IP协议需要一种尽量避免差错并能在发生差错时报告的机制。
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网际组管理协议（Internet Group Management Protocol，IGMP）允许Internet主机参加多播，即是IP主机用做向相邻多目路由器报告多目组成员的协议。多目路由器是支持组播的路由器，向本地网络发送IGMP查询。主机通过发送IGMP报告来应答查询。组播路由器负责将组播包转发到网络中所有组播成员。
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网络层用于从发送端向接收端传送分组，负责确保信息到达预定的目标。看到这里，也许读者会觉得不可思议：数据链路层不是已经保证了相邻结点之间无差错传送数据帧了吗？那么网络层到底有什么用呢？实际上它存在的主要目的就是解决以下问题。
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（1）通信双方并不相邻。在计算机网络中，通信双方可能是相互邻接的，但也可能并不是邻接的，这样当一个数据分组从发送端发送到接收端时，就可能要经过多个其他网络结点，这些结点暂时存储“路过”的数据分组，再根据网络的“交通状况”选择下一个结点将数据分组发出去，直到发送到接收方为止。
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（2）正如前面所阐述的一样，由于OSI参考模型是出现在许多网络协议之后的，它就必须为使用这些已经存在的网络协议的计算机网络之间的相互通信做出贡献。事实上，网络层的一些协议解决了这样的异构网络的互联问题。
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网络层提供两种服务，即面向连接的服务和无连接的服务。ISO 8348文件定义了面向连接的服务（CONS），与此对应的协议是CCITT X.213，这两个文件的规定与X.25分组级协议（PLP）一致。ISO8473文件定义了无连接的网络服务（CLNS）。在OSI参考模型中，各个层次除了服务定义文件外，还有定义该功能的协议规范文件，但是在网络层没有相应的协议规范文件。
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ISO 8878文件（或X.223）类似于网络层的协议规范，它规定了从X.213服务原语到X.25分组协议的映像关系。
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另外，关于网际互联，ISO 9542描述了端系统和中间系统（ES-IS）之间的通信协议，ISO 10589描述了中间系统与中间系统（IS-IS）之间的通信协议。
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硬件是计算机物理设备的总称，也称为硬件设备，通常是电子的、机械的、磁性的或光的元器件或装置，一般分为中央处理器、存储器和输入、输出设备。
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