Sieťová vrstva môže byť riadená rôzne. Na internete sa používa riadenie datagramami. V súčasnosti sa však v telekomunikáciách stále používa riadenie okruhmi alebo riadenie virtuálnymi okruhmi.
4.2.1 Riadenie okruhmi
Pri riadení okruhmi je časť prenosového pásma vyhradená iba pre komunikáciu dvoch koncových zariadení. Po nadviazaní spojenia môže odosielateľ posielať priamo ľubovoľne veľké správy bez potreby delenia na pakety a pridávania hlavičiek. Toto riešenie sa používa pre „hlúpe“ koncové zariadenia, ako sú vytáčacie telefóny, ktoré fungujú vlastne iba na fyzickej vrstve. V jadre siete je to riešenie známe zo začiatkov telefónnych spoločností, kedy sa prepájalo ručne resp. keď prepájali analógové ústredne (niekde možno ešte stále sú).
4.2.2 Riadenie virtuálnymi okruhmi
Riadenie virtuálnymi okruhmi (ďalej len VO) je „medzikrokom“ medzi riadením okruhmi a riadením datagramami. Pri VO sa už správy musia deliť na pakety. Ku každému paketu sa pridáva v hlavičke číslo okruhu (nie cieľová adresa). Odkiaľ sa to číslo vezme?
Ak chce stanica v sieti riadenej VO komunikovať s inou, musia najprv v prvej fáze nadviazať spojenie. Toto nadväzovanie spojenia je podobné ako pri nadväzovaní spojenia v protokole TCP, akurát, že v tomto prípade sa deje na sieťovej vrstve. Keďže sieťová vrstva sa spracúva aj na všetkých routroch na ceste, nadväzovanie spojenia sa vykonáva aj na nich. Pri nadväzovaní spojenia je potrebné vybrať na základe cieľovej adresy cestu, t.j. postupnosť routrov, ktorou budú putovať všetky pakety daného VO. Všetky routre na ceste vytvoria pre toto nové spojenie záznam vo svojich smerovacích tabuľkách.
V druhej fáze, kedy už môžeme posielať dátové pakety vytvoreným VO, sú pakety VO označované už iba číslom okruhu – jedno číslo pre každý spoj na ceste. Jeden spoj má pre každý VO unikátne číslo.
Na demonštráciu si vezmime nasledujúce zapojenie jednoduchej siete VO.
Keď stanica A chce komunikovať so stanicou B, musí sa najprv vytvoriť VO pre túto komunikáciu. Pri vytváraní VO sa určí, že cesta pre pakety VO pôjde cez routre R1 a R2. Na obrázku majú tieto routre naznačené aj čísla svojich rozhraní. Ak teda odíde paket zo stanice A, príde na rozhranie 1 routra R1. Router R1 na základe smerovacej tabuľky a čísla VO, ktoré si prečítal v hlavičke paketu rozhodne, že tento paket odošle cez svoje rozhranie číslo 2. Riadok smerovacej tabuľky routra R1 by mohol vyzerať nasledovne:
| vstupné rozhranie | vstupné číslo VO | výstupné rozhranie | výstupné číslo VO |
| 1 | 214 | 2 | 172 |
| … | … | … | … |
To znamená, že stanica A by mala vysielať pakety do tohto spojenia stále s číslom 214, na spoji medzi R1 a R2 už bude mať tento paket v hlavičke číslo 172, ktoré router R2 už správne identifikuje v svojej smerovacej tabuľke a s iným číslom paketu ho vyšle stanici B. Čísla VO sa pri nadväzovaní spojenia generujú náhodne, ale tak, aby na každom spoji neboli pre dve rôzne spojenia rovnaké čísla VO.
Keď sa spojenie ukončí, príslušné riadky o danom virtuálnom okruhu musia byť z routrov na ceste odstránené.
4.2.3 Riadenie datagramami
Na internete sa používa riadenie datagramami. Na sieťovej vrstve sa v tomto prípade nevytvára spojenie. Každý z datagramov má v hlavičke uvedenú cieľovú adresu a každý je smerovaný po sieti nezávisle. To, akou cestou pôjde ktorý datagram, určujú smerovacie tabuľky na tých routroch, kade tento datagram putuje. Smerovacie tabuľky sa môžu v čase meniť, ak smerovací algoritmus nájde pre niektoré cieľové adresy vhodnejšie cesty. Z toho vyplýva, že datagramy rovnakej komunikácie môžu dôjsť do cieľa rôznymi cestami.
Smerovacie tabuľky v počítačovej sieti riadenej datagramami sa líšia od smerovacích tabuliek používaných pri riadení virtuálnymi okruhmi. Budeme sa im venovať nižšie.
Hlavné dôsledky toho, že na sieťovej vrstve sa nevytvára spojenie (na rozdiel od VO) sú nasledovné:
- O spoľahlivý prenos dát (ak ho potrebujú) sa musia postarať koncové zariadenia, čo má samozrejme vyššie nároky na možnosti a cenu koncových zariadení. Viac o spoľahlivom potvrdzovanom prenose dát na transportnej vrstve sme hovorili na predchádzajúcej prednáške.
- Jadro siete, (teda routre, ktoré ho tvoria) je výrazne odľahčené. Nie je potrebné vytvárať virtuálne okruhy a uchovávať si o nich stav pre každú komunikáciu. Predstavte si routre providera prvej úrovne, ktoré by museli vytvárať rádovo v nanosekundách nové okruhy a staré odstraňovať, a naviac tieto tabuľky by mali milióny riadkov.
- Stráca sa schopnosť vyhradiť niektorým spojeniam časť prenosového pásma a zaručiť tak spoľahlivý prenos dát a minimálnu prenosovú rýchlosť. Dôvod je jednoduchý, spojenia pri riadení datagramami na sieťovej vrstve neexistujú (a routre rozbaľujú pakety iba po sieťovú vrstvu, transportná vrstva je určená len pre koncové zariadenia).