网络层所要解决的问题之一就是要向上层提供怎样的服务。实际来说存在两种服务，分别是面向连接的虚电路服务和无连接的数据报服务。

    虚电路服务的特点在于其可靠通信由网络来保证。必须建立网络层的连接——虚电路VC，通信双方沿着已经建立的虚电路发送分组。目的主机的地址仅仅在连接建立阶段使用，之后每个分组的首部只需要携带一条虚电路的编号。
    这种通信方式如果再使用可靠传输的网络协议，就可以使所发送的分组最终正确到达接收方。通信结束后，需要释放之前所建立的虚电路。很多广域分组交换网都使用面向连接的虚电路服务，例如X.25、帧中继FR、异步传输模式ATM。
    但因特网没有采用虚电路服务的设计思想，而是采用了无连接的数据报服务。

    在无连接的数据服务中，可靠通信应当由用户主机来保证，不需要建立网络层的连接，每个分组可走不同的路径，且必须携带目的主机的完整地址。这种通信方式传送的分组可能误码、丢失、重复和失序。
    由于网络本身不提供端到端的可靠传输服务，这就使得网络中的路由器可以做得比较简单，而且价格低廉。因特网采用这种设计思想，将复杂的网络处理功能置于因特网的边缘，而将相对简单的尽最大努力的分组交付功能置于因特网核心。