Zur Verringerung der Komplexität, Erhöhung der Flexibilität und der Nutzung gleicher Ressourcen,
werden Netzwerke in verschiedene Schichen bzw. Ebenen unterteilt.
Alle Netzwerkarchitekturen basieren auf den drei grundlegenden Konzepten: Dienste, Schnittstellen und Protokolle.
Jede Schicht bietet der jeweils höheren Schicht Dienste an, die konkrete Implementierung dieser bleibt
jedoch der Schicht selbst vorbehalten. Der Dienst definiert nur, was die Schicht macht und nicht,
wie darauf zugegriffen werden kann oder wie die Schicht funktioniert.
Zwischen angrenzende Schichten gibt es jeweils eine Schnittstelle. Diese legt fest,
wie die Prozesse der höheren Schicht auf die Dienste der unteren Schicht zugreifen können.
Die Schnittstelle definiert also Parameter und Rückgabewerte der Dienste.
Jede Schicht besitzt ihr eigenes Protokoll. Das sind schichtspezifische Kommunikationsregeln,
um sich mit der gleichen Schicht auf einer anderen Maschine verständigen zu können.
Ein Protokoll bezieht sich auf Regelgefüge für die Kommunikation auf einer Schicht,
also auf die Implementierung des Dienstes. Es beschreibt das Format und die Bedeutung der ausgetauschten Nachrichten und Pakete.
Diese Trennung ist wichtig, damit die Netzwerkarchitektur modular ist und leicht verändert werden kann.
Durch implementierungsunabhängige Schnittstellen wird gewährleistet, dass die hardwarespezifische Implementierung einer Schicht geändert werden kann.
So können zum Beispiel die Protokolle augetauscht werden, ohne dass sich zwangsweise auch der Dienst bzw. die Schnittstelle ändert.
Jede einzelne Schicht kennt also nur die Dienste der darunter liegenden Schicht, hat aber keine Kenntnis von den anderen Schichten.
Jede Schicht kommuniziert virtuell direkt mit der entsprechenden Schicht auf der anderen Maschine.
Die Kommunikation ist also konzeptionell horizontal.
In Wirklichkeit kommuniziert die Schicht n auf einer Maschine nicht direkt mit Schicht n auf einer anderen Maschine,
sondern leitet die Daten und Steuerinformationen jeweils an die darunter liegende Schicht weiter,
bis die unterste Schicht erreicht ist. Die unterste Schicht ist das physikalische Medium,
erst hier werden die Daten physikalisch übermittelt.
Auf der Empfängermaschine wird die Nachricht dann von Schicht zu Schicht nach oben weitergeleitet
und die jeweils schichtspezifischen Header wieder entfernt.
Netzarchitektur bezeichnet die Zusammenfassung einer Gruppe von Schichten und Protokollen.
Die konkreten Implementierungen der Schnittsellen gehören nicht mehr zur Architektur. Dadurch ist es möglich,
dass Maschinen mit unterschiedlichen Implementierungen miteinander kommunizieren können,
sie müssen nur alle Protokolle entsprechend der Spezifikation unterstützen.