В 1984 году ISO определило стандарты (или сборник правил) для разработчиков сетевых устройств, что дало воможность взимодействия их прдуктов в различных средах. Этот стандарт известен под именем OSI (Open Systems Interconnect) модели и состоит из семи уровней взаимодействия компонетов сети (перечисленных снизу вверх): физический (Physical) , уровень соединения (Data link), сетевой (Network), транспортный (Transport), сеансовый (Session), уровень представления (Presentation), прикладной (Application). Для каждого уровня разрабатываются свои протоколы, которые обеспечивают сетевое взаимодействие широкого класса устройств. Каждый уровень взаимодействует с соседними уровнями (непосредственно выше и непосредственно ниже). Коммуникация с сетью начинается с прикладного уровня и проходит путь до физического уровня. Отправленная информация поступает в среду передачи и движется до принимающего компьютера, где она проходит OSI уровни начиная с нижнего (физического), поднимаясь вверх до прикладного уровня. Между соответствующими уровнями с одной и сдругой стороны устанавливаются виртуальные соединения: первое физическое, второе соединения, третье сетевое и т. д.. Создаётся эффект взаимодействия (при помощи протоколов) соответствующих уровней между собой. 

Рисунок 3‑15. Конечные устройства одного уровня OSI модели обмениваются информацией между собой (Источник: Learning Materials for Information Technology Professionals (EUCIP-Mat))

Передача данных от одного процесса другому осуществляется следующим образом. Постепенно переходя с верхнего уровня на нижний, данные преобразуются «обрастают» дополнительными данными, которые анализируются протоколами соответствующих уровней на сопредельной стороне.

Следует заметить, что:

• каждый уровень рассматривает информацию с соседнего, выше него расположенного уровня единым блоком, который надо переслать до пункта назначения.
• Разные уровни протоколов передающей и принимающей сторон не взаимодействуют друг с другом напрямую: они взаимодействуют чере физический уровень. Физическая связь осуществляется по сравнению с логической (виртуальными) разными путями.

На этом уровне пользователь работает с конкретным приложением, с помощью которого он создаёт некое сообщение (запрос), содержащее нужную информацию. Например, это может быть веб-страница на основе HTTP протокола или отправка e-письма на основе SMTP протокола. Задачей на этом уровне у принимающего компьютера является передача этого сообщения соответствующему приложению.

На уровене представления информация, составляющая сообщение, представляется данными заданного формата. К функциям форматирования на этом уровне относятся упаковка данных, их шифрование, изменение кодовых таблиц.

Протоколы сеансового уровня проверяют права пользователя на подключение к сети, и если с правамивсё в порядке, передают сообщение на транспортный уровень. На этом уровне управляется диалог между компьютерами. Сначала стороны обмениваются правилами поддержки сеанса, затем осуществляется передача, по окончанию которой сеанс прерывается.

На транспортном уровне сообщение нарезается на небольшие пакеты стандартного размера. Каждый пакет получает заголовок с номером, который позволит восстановить сообщение на принимающем компьютере. Если пакет потеряется при доставке, то снова осуществляется посылка только этого пакета. Прибытие же пакета на место назначение подтверждается принимающим компьютером.Протоколами транспортного уровня являются TCP и UDP.

Протоколы сетевого уровня отвеечают за движение данных в сети. На этом уровне принимаются решения по маршрутизации пакетов. Каждый пакет должен получить адрес, по которому произойдёт его доставка. Сетевой уровень управляет передачей пакетов между устройствами, используя их логические адреса, которые уникально идентефицируют каждую систему в сети, а также ту сеть, в которой данная система находится. На сетевом уровне к пакетам добавляются IP адреса отправителя и получателя. Сетевой уровень позволяет транспортному уровню отсылать пакеты независимо от того, находится компьютер-получатель в той же самой локальной сети или где-то в глобальной сети.

На уровне соединения происходит переход данных, представляющих сообщение, к сигналам , представляющим данные. Сигналы модулируются в соответствии с данными, полученными с сетевого уровня. В компьютере эти функции модуляции выполняет сетевой адаптер или модем.

Сетевой уровень состоит из двух подуровней:

• Логический канальный контроль (LLC - Logical link control), где производится проверка на ошибки и их исправление
• Подуровень управления доступом к среде передачи (MAC -Media access control), на котором обнаруживается физический адрес конечного устройства и то, как осуществляется контроль средой передачи CSMA/CD или Token Passing).

На уровне соединения происходит присоединение к IP адресу MAC адреса отправителя и получателя.

Реальный информационный обмен происходит на физическом уровне. Здесь есть только элетрические сигналы, из которых принимающий компьютер способен выделить информационные биты и далее восстановить байты данных и воспроизвести сообщение.