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Dans un réseau de circuits virtuels, les trois fonctions de couche réseau les plus importantes sont :
1. Configuration et terminaison du circuit virtuel : Cela implique d'établir une connexion logique (le circuit virtuel) entre les hôtes source et de destination avant le début de toute transmission de données, puis de supprimer cette connexion une fois le transfert de données terminé. Cette configuration inclut des éléments tels que la détermination du chemin et l'allocation des ressources le long du chemin choisi.
2. Transfert de paquets : Une fois le circuit virtuel établi, la couche réseau est responsable de la transmission des paquets le long du chemin prédéterminé. Chaque paquet comprend un identifiant de circuit virtuel (VCI) qui permet aux routeurs le long du chemin d'identifier le circuit virtuel correct sur lequel transmettre le paquet sans avoir besoin d'effectuer une nouvelle recherche de routage pour chaque paquet. Ceci est nettement plus efficace que les réseaux datagrammes qui nécessitent des décisions de routage individuelles pour chaque paquet.
3. Contrôle des embouteillages : Même avec des chemins préétablis, des embouteillages peuvent survenir. La couche réseau d'un réseau de circuits virtuels a besoin de mécanismes pour gérer et atténuer la congestion afin d'éviter une dégradation des performances ou une défaillance complète du réseau. Cela peut impliquer un contrôle de flux (limitant la vitesse à laquelle une source envoie des données) ou d'autres techniques pour hiérarchiser ou réduire le trafic.
Bien que d'autres fonctions existent, ces trois fonctions sont sans doute les *plus* importantes car elles sont fondamentales pour le fonctionnement du circuit virtuel lui-même. Sans ces trois éléments, tout le concept d’un chemin dédié et préétabli pour une communication efficace s’effondrerait.
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