전자기학을 벗어나 컴퓨터학이 본격적으로 적용되는 곳은 링크 계층(link layer)부터이다. 그 역할은 물리적으로 연결된 호스트 사이의 통신 수단을 제공하는 것이다. 다시 말해 송신 호스트가 정보를 꾸려 물리 계층을 통해 정보를 보낼 수 있는 수단, 그리고 수신 호스트가 높은 확률로 그 정보를 수신하여 안에 담긴 정보를 꺼낼 수 있게 하는 수단을 링크 계층이 제공한다는 뜻이다.

링크 계층의 송수신 단위는 프레임(frame)이라 한다. 각 호스트는 링크 계층을 통해 서로에게 프레임을 주고받는다. 링크 계층의 역할을 좀 더 나눠 보면 다음과 같다.

• 특정 목적지에 주소를 부여해서 각 프레임에 기재토록 하여 호스트를 식별할 수단 제공

• 수신 측 주소와 데이터를 담을 수 있는 프레임 포맷 정의

• 한 번에 데이터를 얼마까지 보낼 수 있는지 윗단 계층에서 알 수 있게끔 프레임의 최대 길이를 정의

• 물리 계층을 거쳐 전달된 신호를 의도된 호스트가 수신할 수 있게 프레임을 물리적인 전기 신호로 변환하는 방법을 정의