Računalna mreža se obično dizajnira na temelju mrežnog dijagrama. Ova topologija definirana je na temelju modela međusobnog povezivanja otvorenih sustava (OSI) i sastoji se od sedam slojeva mrežne funkcionalnosti. Aplikacijski sloj je najviša razina unutar OSI-ja, koja je poznata kao sloj sedam. Mrežni sloj upravlja komunikacijskim programima na mreži, uključujući protokol za prijenos datoteka (FTP), protokol za prijenos hiperteksta (HTTP) i e-poštu. Ovi programi omogućuju internetskim preglednicima i aplikacijama e-pošte dijeljenje podataka preko mreže.
Mreža počinje fizičkim kabelom, a završava računalnom aplikacijom. Podaci se forsiraju kroz nekoliko razina transformacije tijekom tipičnog komunikacijskog prijenosa. Ovo je nužan proces kako bi se osigurala odgovarajuća kvaliteta podataka i poštivanje sigurnosnih pravila. OSI model je stvoren kako bi se omogućila fleksibilnost softverskih protokola.
OSI model se sastoji od sedam slojeva. To su fizički slojevi, slojevi podatkovne veze, mreže, transporta, sesije, prezentacije i aplikacije. Slojevi rade unutar hijerarhijske strukture za slanje poruka preko mreže.
Većina računalnih mreža danas koristi standardni protokol kontrole prijenosa (TCP/IP) kao komunikacijski jezik za Internet. Ovaj mrežni protokol koristi OSI model kao nacrt načina na koji bi mrežni uređaji i softver trebali komunicirati. Svaki sloj u modelu ima specifičnu odgovornost unutar topologije mreže.
OSI model je dizajniran na temelju hijerarhijskog ulančavanja odgovornosti. Ova pravila prisiljavaju svaki sloj da slijedi specifične procese primopredaje prilikom slanja poruke kroz topologiju. Aplikacijski sloj mora slijediti pravila prijenosa prezentacijskog sloja, koji je sljedeća razina unutar hijerarhijskog lanca. Ova pravila obično uključuju format, šifriranje i specifične zahtjeve za veličinu prije nego što poruka može biti prihvaćena na sljedećoj razini u lancu.
Instant messaging (IM) je komunikacijski protokol topole koji se koristi na mobitelima i računalnim sustavima. IM je primjer softvera koji koristi protokol aplikacijskog sloja. Standardni IM protokol omogućuje tvrtkama izradu softvera za razmjenu trenutnih poruka. Neki primjeri ovih proizvoda uključuju AOL® Instant Messenger, Yahoo® mail i MSN® messenger. Svaki program koristi OSI standarde za slanje i primanje poruka preko mreže na ovom sloju.
Microsoft Outlook® je primjer aplikacije e-pošte koja koristi sloj aplikacije. Ovo je najniža razina OSI modela, koji je odgovoran za pakiranje poruka iz softverskog programa u razumljivu računalnu poruku. Aplikacijski sloj šalje poruku sloju prezentacije, koji je odgovoran za šifriranje i pravila formata poruke.