Al hablar de redes y de comunicaciones entre ordenadores resultan fundamentales 2 conceptos: Protocolos y Arquitectura de comunicación.

Los protocolos se utilizan para la comunicación entre entidades de diferentes sistemas. Ejemplos de entidades son programas de aplicación de usuario, paquetes de transferencia de ficheros, sistemas de manejo de BD y terminales. Ejemplo de sistemas son ordenadores, terminales y sensores remotos. Podemos decir, que una entidad es algo capaz de enviar o de recibir información y un sistema es un objeto que contiene una o más entidades. Para que 2 entidades puedan comunicarse han de hablar el mismo idioma, mediante una serie de convenciones entre estas, a este conjunto de convenciones se le denomina protocolo, que puede definirse como el conjunto de reglas que gobiernan el intercambio de datos entre 2 entidades.

Debido a la complejidad que requiere la comunicación entre 2 entidades de diferentes sistemas, encontramos implementadas las funciones de comunicación mediante un conjunto de protocolos estructurados. Esta organización de los protocolos se realiza mediante capas o niveles con objeto de simplificar su diseño. El propósito de cada capa es ofrecer ciertos servicios a las capas superiores.

La capa n en una máquina conversa con la capa n de la otra máquina. Las reglas y convecciones utilizadas en la conversación se conocen como protocolo de la capa n. A las entidades de una misma capa correspondiente a máquinas diferentes se le denomina procesos pares.

En la realidad, la transferencia de datos desde una capa n de una máquina a la capa n de otra máquina no se realiza directamente, sino que los datos son pasados a la capa inmediatamente inferior de la máquina y así sucesivamente hasta llegar a la capa 1, donde nos encontramos el medio físico, por donde se realiza la comunicación con la otra máquina.

Entre cada par de capas adyacentes hay una interfaz, la cual define los servicios y operaciones primitivas que la capa inferior ofrece a la superior. Al conjunto de capas con las interfaces y protocolos recibe el nombre de arquitectura de la red.