O tunelamento das redes privadas virtuais pode ser configurado em protocolos da camada de rede e/ou superiores pelo fato da impossibilidade de serem implementadas em camadas mais baixas, como na de enlace e na física.

A autenticação e a codificação definidas pelo IPSec são dependentes das versões do IP; por este fato, não é necessário que os equipamentos (cliente ou gateway) tenham implementado o protocolo na pilha TCP/IP.

O IPSec é um protocolo que pode ser utilizado para a segurança da comunicação entre dois pontos, trabalhando de duas maneiras: modo transporte e modo túnel.

PPTP, L2F, L2TP, MPLS e IPSec são protocolos de tunelamento de redes privadas virtuais que residem na camada de redes da arquitetura TCP/IP.