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Este modelo é dividido em camadas hierárquicas, ou seja, cada camada usa as funções da própria camada ou da camada anterior, para esconder a complexidade e transparecer as operações para o usuário, seja ele um programa ou uma outra camada.
[editar] 1 - Camada Física

Trata a transmissão dos bits brutos pelo canal de comunicação. A camada física define as características técnicas dos dispositivos elétricos e ópticos (físicos) do sistema. Ela contém os equipamentos de cabeamento ou outros canais de comunicação (ver modulação) que se comunicam diretamente com o controlador da interface de rede. Preocupa-se, portanto, em permitir uma comunicação bastante simples e confiável, na maioria dos casos com controle de erros básicos:

Move bits (ou bytes, conforme a unidade de transmissão) através de um meio de transmissão. Define as características elétricas e mecânicas do meio, taxa de transferência dos bits, tensões etc. Controle da quantidade e velocidade de transmissão de informações na rede.

Não é função do nível físico tratar problemas como erros de transmissão, esses são tratados pelas outras camadas do modelo OSI.
[editar] 2 - Camada de Enlace ou Ligação de Dados

Ver artigo principal: Camada de ligação de dados

A camada de ligação de dados também é conhecida como camada de enlace ou link de dados. Esta camada detecta e, opcionalmente, corrige erros que possam acontecer no nível físico. É responsável pela transmissão e recepção (delimitação) de quadros e pelo controle de fluxo. Ela também estabelece um protocolo de comunicação entre sistemas diretamente conectados.

O controle de fluxo é realizado por meio da medição do buffer do receptor no momento da transmissão. Isso impede que uma quantidade excessiva de dados não trave um receptor mais lento.

Exemplo de protocolos nesta camada: PPP, LAPB (do X.25),NetBios.

Na Rede Ethernet cada placa de rede possui um endereço físico, que deve ser único na rede.

Em redes do padrão IEEE