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La Couche Réseau (La couche 3, souvent implémentée en tant qu'IP) est principalement responsable de la séparation des données des différentes applications sur un réseau. Tandis que d'autres couches y contribuent, la couche réseau réalise cette séparation grâce à l'utilisation d'adresses IP et du routage. Chaque paquet transporte une adresse IP source et une adresse IP de destination, permettant aux routeurs de transférer le trafic vers la bonne destination, quelle que soit l'application générant les données. Différentes applications peuvent utiliser simultanément la même infrastructure réseau sans interférer les unes avec les autres grâce à ce mécanisme d'adressage et de routage.
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