Mit Network Layer Protocol (NLP) bezeichnet man Protokolle, die im OSI-Referenzmodell auf der Vermittlungsschicht arbeiten. Auf dieser Schicht findet das Routing statt und die Netzwerk-Adressierung. Das IP-Protokoll ist das bekannteste Netzwerkprotokoll, das auf dieser Schicht residiert. Weitere sind Novell's Internetwork Packet Exchange Protocol (IPX), IBM's Advanced Peer to Peer Networking (APPN) sowie die OSI-Protokolle End System to Intermediate System Protocol (ES-IS) und Intermediate System to Intermediate System Protocol (IS-IS) der Vermittlungsschicht, die verbindungslose und verbindungsorientierte Dienste unterstützen.

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Network Layer Protocols arbeiten im Gegensatz zu Transportprotokollen nach dem Best-Effort-Prinzip.