مدل شبکه های Open Systems Interface (OSI) دارای هفت لایه است. این مدل مرجع، شبکه را به هفت لایه تقسیم می کند. هر لایه یک وظیفه بسیار خاص به عهده دارد و داده ها را بر روی لایه بعدی انتقال می دهد. عملکرد هر لایه با هدف تعریف پروتکل های استاندارد شده بین المللی انتخاب می شود.

در یک پیام مشخص بین کاربران، جریان داده ها از طریق لایه ها در رایانه منبع، در سراسر شبکه و سپس از طریق لایه های رایانه مقصد، دریافت می شود.  هفت لایه توسط عملکرد برنامه های کاربردی، سیستم عامل ها، درایور های دستگاه کارت شبکه و سخت افزار شبکه ارائه شده است که سیستم را قادر می سازد تا یک سیگنال بر روی یک کابل شبکه یا Wi-Fi یا دیگر پروتکل های بی سیم ایجاد کند.

لایه های شبکه در مدل OSI عبارت اند از:

• Application
• Presentation
• Session
• Transport
• Network
• Data Link
• Physical

Application (Layer 7)

این لایه سرویس های کاربردی را برای انتقال فایل ها، پست الکترونیکی و دیگر خدمات نرم افزاری شبکه فراهم می کند.  Telnet و FTP از جمله برنامه هایی هستند که به طور کامل در سطح این لایه وجود دارند.

این لایه به عنوان پنجره ای برای کاربران و به صورت پروسه های کاربردی برای دسترسی به خدمات شبکه عمل می کند. این لایه شامل انواع مختلفی از توابع مورد نیاز است:

به اشتراک گذاری منابع و تغییر مسیر دستگاه
دسترسی به فایل از راه دور
دسترسی به چاپگر از راه دور
ارتباط بین فرایند
مدیریت شبکه
خدمات دایرکتوری
پیام الکترونیکی (مانند پست الکترونیکی)
پایانه های مجازی شبکه

Presentation (Layer 6)

لایه Presentation داده ها را برای لایه Application ارائه می کند. این لایه ممکن است داده ها را از یک فرمت استفاده شده توسط لایه Application به یک فرمت رایج در ایستگاه ارسالی ترجمه کند، سپس فرمت رایج را به یک فرمت شناخته شده به لایه Application در ایستگاه دریافتی ترجمه کند.

از جمله وظایف این لایه، ترجمه کد (Character code) ، تبدیل داده ها، فشرده سازی داده ها و  رمزگذاری داده برای اهداف امنیتی می باشد.

Session (Layer 5)

این لایه ارتباطات بین برنامه ها را ایجاد، مدیریت و قطع می کند.  لایه Session، مکالمات، مبادلات و گفت و گو بین برنامه ها را در هر انتها، پایان می دهد. از دیگر وظایف آن عبارتند از احراز هویت و اتصال مجدد پس از وقفه.  این لایه، در جهت پشتیبانی از session، عملکردی را ارائه می دهد که اجازه دهد این فرآیند برای برقراری ارتباط در شبکه، انجام امنیت، شناسایی نام، ورود به سیستم و غیره انجام شود.

Transport (Layer 4)

لایه Transport تضمین می کند که پیام ها به صورت بدون خطا، متوالی و بدون تلفات یا تکرار ارسال شوند. اگر چه لایه شبکه نامعتبر است و یا فقط از datagram ها پشتیبانی می کند، پروتکلهای لایه Transport شامل تشخیص و بازیابی خطاهای گسترده می باشند.

در این لایه، پیام ها به واحد های کوچک تر تقسیم بندی شده، و آنرا به لایه شبکه منتقل می کند و همچنین تحویل سالم پیام را اطلاع می دهد.

Network (Layer 3)

لایه 3 فناوری های سوئیچینگ و مسیریابی را فراهم می کند. از وظایف لایه Network این است که چگونگی رسیدن داده‌ها به مقصد را تعیین کند. همچنین وظیفه آدرس دهی، مسیریابی و پروتکل‌های منطقی را عهده‌دار است. این لایه، Logical Path یعنی مسیرهای منطقی بین مبدأ و مقصد ایجاد می‌کند که اصطلاحا Virtual Circuits نامیده می‌شوند، این مدارها باعث می‌شوند که هر بسته اطلاعاتی بتواند راهی برای رسیدن به مقصدش پیدا کند. لایه شبکه همچنین وظیفه مدیریت خطا در لایه خود، ترتیب دهی بسته‌های اطلاعاتی و کنترل ازدحام را نیز بر عهده دارد.

Data Link (Layer 2)

لایه Data Link به دو زیر لایه به نام‌های MAC که مخفف Media Access Control و LLC که مخفف Logical Link Control هست، تقسیم می‌شود. زیر لایهMAC ، در واقع همان آدرس MAC کارت شبکه است که به شبکه معرفی می شود. آدرس MAC آدرس سخت‌افزاری است که در هنگام ساخت کارت شبکه از طرف شرکت سازنده بر روی کارت شبکه قرار می گیرد. زیر لایه LLC وظیفه کنترل Frame Synchronization  یعنی یکپارچه سازی فریم‌ها و همچنین خطایابی در لایه دوم را بر عهده دارد.

Physical (Layer 1)

لایه فیزیکی، پایین ترین لایه مدل OSI می باشد که با انتقال و دریافت جریان بی ساختار بیتی، با رسانه های فیزیکی در ارتباط است. این لایه مربوط به معنای بیت ها نیست، بلکه ارتباطات فیزیکی با شبکه و انتقال و دریافت سیگنال را بررسی می کند.

لایه Physical، از اتصالات الکتریکی یا مکانیکی که به وسیله رسانه های فیزیکی برای ارتباطات هماهنگ شدند، پشتیبانی می کند. هدف لایه فیزیکی تقویت الزامات سخت افزاری یک شبکه برای انتقال موفقیت آمیز داده ها می باشد. مهندسان شبکه می توانند مکانیزم های انتقال مختلفی را برای سطح لایه فیزیکی تعریف کنند، از جمله شکل ها و انواع اتصال ها، کابل ها و فرکانس ها برای هر رسانه فیزیکی.