ネットワークのプロトコルは、もちろん1種類ではありません。いくつものプロトコルを組み合わせたり切り替えたりしながら、通信を行っています。それを支えているのは、プロトコルを階層化するという考え方です。この階層構造の基本となるのが「OSI参照モデル」です。
★７つの層にプロトコルを分けたOSI参照モデル
| 7 | アプリケーション層 |
| 6 | プレゼンテーション層 |
| 5 | セッション層 |
| 4 | トランスポート層 |
| 3 | ネットワーク層 |
| 2 | データリンク層 |
| 1 | 物理層 |
OSI参照モデルとは、ネットワークプロトコルをそれぞれ役割や機能が異なる７つの階層に切り分けたものです。実現する機能に合わせて階層を選択することで、プロトコルを単純化し規模や開発の手間を低減することができます。
物理層・・・ケーブルやコネクタの形状、0と1のビット列を電気信号に変換するなどのプロトコルが規定されています。もっともベーシックなハードウェアのプロトコルだと言えます。
データリンク層・・・ビット列を意味のある固まり（フレーム）に分けて、物理的に接続された１つのネットワーク上での送受信を制御する為のプロトコルの役割です。
ネットワーク層・・・複数のネットワークを接続し、ネットワークの境界を越えて通信を行うように経路を確保する為のプロトコルです。役割１つに、データリンク層の各プロトコルによって、1度に送信できるデータの大きさに違いがあります。そこで、規定以上のデータの場合には、それ以下になるように分割して送信を行います。こうして分割されたデータをパケットと言います。受信側でネットワーク層が分割されたパケットをもとのデータに復元します。
トランスポート層・・・仮想的な通信路を作成し、ネットワークの信頼性を高める為のプロトコルに相当します。物理的にネットワークが接続されていても、いきなりデータが送られてはそれをどのように処理すればいいのか判断がつきません。そこで通信に先立って、どういったデータを送受信するのかということを双方で確認して、通信路を確保する機能を提供しています。
セッション層・・・通信開始と切断をコントロールします。
プレゼンテーション層・・・通信内容の形式の違い（文字コードや画像フォーマットなど）を吸収します。
アプリケーション層・・・ファイルのやり取りやメールの送受信などで利用されます。
これらの層は、
送信は、上から下へ、
受信は、下から上へデータを渡していきます。
