Com o objetivo de facilitar o processo de padronização e obter interconectividade entre equipamentos de rede de diferentes fabricantes, a Organização Internacional de Normalização (ISO – International Standards Organization), uma das principais organizações no que se refere à elaboração de padrões de comunicação de âmbito mundial, aprovou, no início da década de 1980, um modelo de arquitetura para sistemas abertos, visando permitir a comunicação entre máquinas heterogêneas e definindo diretivas genéricas para a construção de redes de computadores independente da tecnologia de implementação. Esse modelo foi denominado OSI (Open Systems Interconnection), servindo de base para a implementação de qualquer tipo de rede, seja de curta, média ou longa distância.
O modelo OSI é um modelo de referência, ou seja, fornece uma referência comum para uma manutenção consistente dentro de todos os tipos de protocolos de rede e serviços existentes. Contudo, não tem a intenção de ser uma especificação de implementação. O principal propósito de um modelo de referência é o de auxiliar a um entendimento mais claro das funções e processos envolvidos.
Nesse contexto, a arquitetura de uma rede de comunicação também é formada por camadas (ou níveis), interfaces e protocolos, assim como ocorre no modelo OSI. As camadas são processos, implementados por hardware ou software, que se comunicam com o processo correspondente na outra máquina. Cada camada oferece um conjunto de serviços ao nível superior, usando funções realizadas no próprio nível e serviços disponíveis nos níveis inferiores.
Em uma estrutura baseada em camadas, os dados transferidos em uma comunicação de um nível específico não são enviados diretamente ao processo do mesmo nível em outra estação, mas descem, através de cada camada adjacente da máquina transmissora até o nível inicial, onde é transmitido, para depois subir através de cada nível adjacente da máquina receptora. Os protocolos são conjuntos de regras e formatos que permitem a comunicação entre as camadas nas diferentes máquinas. Em cada camada podem ser definidos um ou mais protocolos. Já as interfaces representam o limite entre cada nível adjacente onde uma camada compreende as informações vindas de outra camada.
Dentro dessa filosofia, o modelo OSI define uma arquitetura genérica de sete camadas para o sistema de comunicação. Com exceção da camada mais alta, cada camada é usuária dos serviços prestados pela camada imediatamente inferior (n-1) e presta serviços para a camada imediatamente superior (n+1). Esta troca de informações entre as camadas adjacentes ocorre por meio da troca de primitivas de serviços (funções que um nível oferece ao nível imediatamente superior de forma a prover a comunicação entre os mesmos) nas interfaces entre as camadas.
Apesar da divisão em sete níveis, pode-se considerar genericamente que as três camadas mais baixas do modelo cuidam dos aspectos relacionados à transmissão pela rede propriamente dita, a quarta camada lida com a comunicação fim-a-fim, enquanto que as três camadas superiores se preocupam com os aspectos relacionados à aplicação, já ao nível de usuário.
