為了減少網絡設計的復雜性，絕大多數網絡采用分層設計方法。所謂分層設計方法，就是按照信息的流動過程將網絡的整體功能分解為一個個的功能層，不同機器上的同等功能層之間采用相同的協議，同一機器上的相鄰功能層之間通過接口進行信息傳遞。

為了便于理解接口和協議的概念，我們首先以郵政通信系統為例進行說明。
人們平常寫信時，都有個約定，這就是信件的格式和內容。首先，我們寫信時必須采用雙方都懂的語言文字和文體，開頭是對方稱謂，最后是落款等。
這樣，對方收到信后，才可以看懂信中的內容，知道是誰寫的，什么時候寫的等。當然還可以有其他的一些特殊約定，如書信的編號、間諜的密寫等。信寫好之后，必須將信封裝并交由郵局寄發，這樣寄信人和郵局之間也要有約定，這就是規定信封寫法并貼郵票。在中國寄信必須先寫收信人地址、姓名，然后才寫寄信人的地址和姓名。郵局收到信后，首先進行信件的分揀和分類，然后交付有關運輸部門進行運輸，如航空信交民航，平信交鐵路或公路運輸部門等。這時，郵局和運輸部門也有約定，如到站地點、時第1章第引言第第1 1下載間、包裹形式等等。信件運送到目的地后進行相反的過程，最終將信件送到收信人手中，收信人依照約定的格式才能讀懂信件。

在計算機網絡環境中，兩臺計算機中兩個進程之間進行通信的過程與郵政通信的過程十分相似。用戶進程對應于用戶，計算機中進行通信的進程（也可以是專門的通信處理機〕對應于郵局，通信設施對應于運輸部門。
為了減少計算機網絡設計的復雜性，人們往往按功能將計算機網絡劃分為多個不同的功能層。網絡中同等層之間的通信規則就是該層使用的協議，如有關第N層的通信規則的集合，就是第N層的協議。而同一計算機的不同功能層之間的通信規則稱為接口（ i n t e r f a c e），在第N層和第（N+ 1）層之間的接口稱為N /（N+ 1）層接口。

總的來說，協議是不同機器同等層之間的通信約定，而接口是同一機器相鄰層之間的通信約定。不同的網絡，分層數量、各層的名稱和功能以及協議都各不相同。然而，在所有的網絡中，每一層的目的都是向它的上一層提供一定的服務。協議層次化不同于程序設計中模塊化的概念。
在程序設計中，各模塊可以相互獨立，任意拼裝或者并行，而層次則一定有上下之分，它是依數據流的流動而產生的。組成不同計算機同等層的實體稱為對等進程（ peer process）。對等進程不一定非是相同的程序，但其功能必須完全一致，且采用相同的協議.

分層設計方法將整個網絡通信功能劃分為垂直的層次集合后，在通信過程中下層將向上層,隱蔽下層的實現細節。但層次的劃分應首先確定層次的集合及每層應完成的任務。劃分時應按邏輯組合功能，并具有足夠的層次，以使每層小到易于處理。同時層次也不能太多，以免產生難以負擔的處理開銷。

計算機網絡體系結構是網絡中分層模型以及各層功能的精確定義。對網絡體系結構的描述必須包括足夠的信息，使實現者可以為每一功能層進行硬件設計或編寫程序，并使之符合相關協議。但我們要注意的是，網絡協議實現的細節不屬于網絡體系結構的內容，因為它們隱含在機器內部，對外部說來是不可見的