Uma arquitetura de rede é definida pelas camadas ou níveis que a compõem, pela interface entre essas camadas e pelas regras de comunição entre camadas de mesmo nível em máquinas distintas, regras estas conhecidas como protocolo.

O objetivo da divisão em camadas é permitir a modularização do software, permitindo que as alterações sejam localizadas e transparentes aos outros níveis não afetados.

Os módulos de software de protocolo em cada máquina podem ser representados como camadas empilhadas. Cada camada cuida de uma parte do problema.

Existem duas regras importantes para o entendimento da divisão do software de rede em camadas:

• A camada inferior fornece serviços á camada superior.
• O protocolo de nível N no nó destino tem que receber o mesmo objeto enviado pelo protocolo de nível N no nó origem.

A Introdução à Arquitetura TCP/IP possui apenas 4 níveis:

• nível 1: interface de rede
• nível 2: internet ou camada IP
• nível 3: transporte
• nível 4: aplicação

O nível 1 lida com o meio de comunicação, utilizando endereços físicos. Os níveis 2 e 3 são incorporados ao sistema operacional. O nível 4 pode ser escrito por usuários. Os níveis 2,3 e 4 usam endereços IP.

O diagrama conceitual da primeira figura mostra a camada Internet entre uma camada de protocolo superior e uma camada de interface de rede. A segunda figura é mais realística e mostra que o software IP pode se comunicar com múltiplos protocolos de nível superior e múltiplas interfaces de rede.