Mit dem OSI-Schichten-Modell (Open Systems Interconnect) existiert eine gute Beschreibung vom Aufbau eines Netzwerkes. Das Modell besteht aus sieben Schichten, die von unten nach oben aufeinander aufbauen. Jede Schicht stellt eine Aufgabe des Datentransportes zwischen miteinander kommunizierenden Applikationen eines Netzwerkes dar. Abbildung 1 zeigt den grafischen Aufbau des Modells und benennt jede Schicht. Die einzelnen Schichten repräsentieren nicht unbedingt einzelne Protokolle, manches Netzwerk-Protokoll umfaßt zum Teil mehrere Schichten dieses Modells.
Abbildung 1: Darstellung der Schichten eines Netzwerkes, Vergleich von OSI und
DoD-Modell
Jedes Protokoll kommuniziert mit einer entsprechenden Implementation auf dem entfernten Rechner. Sie wird peer genannt. Peer-to-peer-Verbindungen müssen standardisiert sein, damit die Kommunikation überhaupt erfolgreich sein kann. Das jeweilige Protokoll übernimmt also lediglich die Kommunikation zwischen den beiden peers und kümmert sich weder um die darüber noch die darunter liegende Protokoll-Ebene.
Um die Daten über das Netzwerk zu übertragen, muß eine Applikation also nicht ,,wissen``, wie sie die Daten zum entfernten Rechner schicken soll. Sie muß lediglich den Austausch mit der unter ihr liegenden Schicht beherrschen. Diese wiederum benötigt lediglich Schnittstellen zu der Schicht über ihr und der Schicht unter ihr. Was in der Schicht darunter abläuft und wie die Daten dort verarbeitet werden, ist für ihr Funktionieren unerheblich.
Dieses nach unterschiedlichen Aufgaben unterteilte Schichtenmodell hat den Vorteil, daß es den Aufwand für Änderungen minimiert. Wenn eine neue Applikation installiert werden soll, braucht das darunter liegende Netzwerk kein Update zu erfahren. Umgekehrt müssen keine neuen Applikationen eingerichtet werden, nur weil eventuell neuere und leistungsfähigere Hardware im Netz eingebaut wird.
Obwohl das OSI-Modell sehr brauchbar ist, passen die Protokolle der TCP/IP-Suite doch nicht genau in dieses Schema. Daher werden die OSI-Schichten etwas anders für die Beschreibung von TCP/IP benutzt. In der Abbildung 1 ist deshalb in der rechten Spalte die entsprechende Schicht des DoD-Modelles (Departement of Defence) angegeben. Das DoD-Modell faßt zum Teil mehrere der OSI-Schichten zusammen und kommt so auf nur vier aufeinander aufsetzende Ebenen.
Die unterste Schicht wird dabei in der Regel durch die physikalische Vernetzung bestimmt, also Ethernet, Arcnet, Appletalk, NetBUI oder andere. Darauf setzt das eigentlich Internet Protokoll (IP) auf. Das IP-Protokoll kennt Namen, Adressen und Routen: Der Name bezeichnet den gesuchten Host, die Adresse beschreibt, wo er zu finden ist und die Route, wie man dorthin kommt.