OSI参考模型是一个逻辑上的定义，一个规范，它把网络从逻辑上分为七层，每一层都对应着不同的作用，这七层分别为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。对OSI七层网络模型的定义，对后续的各种网络技术的评判和分析提供了依据，也是学习网络技术的基础。
OSI参考模型的七层协议的分层目的是为了解决异种机互连的问题，包括互连时所遇到的兼容性问题。分层的最大优点是将服务、接口和协议这三者明确地区分开。
在这个参考模型的数据传输过程当中，不同主机对等层之间会按照协议进行通信，同一主机的不同层之间通过接口进行通信。在这个模型中，每一层将上一层传递过来的通信数据加上若干控制位后再传递给下一层，最终由物理层传递到对方物理层，再逐级上传，从而实现了对等层之间的逻辑通信。
对于参考模型的功能介绍如下：
物理层：
物理层是OSI的第一层，该层作为七层络中的最低层，是整个网络通信的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。它的主要功能是为数据端设备提供传送数据的通路。
物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等。通信用的互连设备指DTE和DCE间的互连设备。DTE即是数据终端设备，又称物理设备，如计算机、终端等都包括在内。而DCE则是数据通信设备或电路连接设备，如调制解调器等。数据传输通常是经过DTE——DCE，再经过DCE——DTE的路径。互连设备指将DTE、DCE连接起来的装置，如各种插头、插座。
主要协议、数据格式：802.3,802.5 FDDI，E1A/T1A，232，V.35,V.24
数据链路层:
OSI模型的第二层，它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输，从网络层接收到的数据被分割成待定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包，它不仅包括原始数据，还包括发送方和接受方的网络地址以及纠错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处，而纠错和控制信息则确保帧无差错到达（也就是信息位和校验位）。如果在传送数据时。接收点检测到所传数据中有差错，就要通知发送方重发这一帧。
主要协议、数据格式：Frame Relay,HDLC,PPP,IEEE802.3/802.2,FDDL,ATM
网络层：
作为OSI模型的第三层，该层是为传输层提供服务的，传送的协议数据单元成为数据包或分组。该层的主要作用是解决如何使数据包通过各节点传送的问题，即通过路径选择算法，将数据包送到目的地。另外，为避免通信子网中出现过多的数据包而造成的网络阻塞，需要对流入的数据包数量进行控制。当数据包药跨越多个通信子网才能到达目的地的时候，还要解决网际互联的问题。
主要协议、数据格式：IP,IPX,Appletalk DDP
传输层：
该层的任务主要是负责节点间的数据传输和控制功能。传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。当这一层中，它可以对网络所能处理的最大尺寸进行分割，使得有效传输，例如，以太网不能传输超过1500个字节的数据包，对于长字节的数据，传输层将会对数据分割成较小的数据片，并且对分割后的片标上序号，进行排序，最终可是实现无差错传输。传输层是OSI中承上启下层，下三层面向网络，确保信息准确传输；上三层面向用户主机，为用户提供各种服务。传输层与使用的网络无关。
主要功能是弥补网络层服务质量的不足，为对话层提供端-端的可靠数据传输服务，包括两端主机之间的流量控制。
主要协议、数据格式：TCP,UDP,SPX
会话层：
该层的主要目的是组织和同步在两个通信的会话用户之间的对话，对管理数据的交换。该层功能是在网络中的两个节点之间进行建立和维持通信。因此在该层中，需要链接节点间的通信，在两节点间对话中要实行同步对话，同时需要确定何时中断，以及中断后如何进行重新发送。
主要协议、数据格式：RPC，SQL,NFS,NetBIOS names,AppleTalk ASP
表示层：
主要用于处理在两个通信系统中的交互信息的表示方式。它包括数据的格式变换、数据加密和***、数据压缩与恢复等功能。
主要协议、数据格式：TIFF,GIF,JPEG,ASCII,MPEG,MIDI,HIML
应用层：
应用层是OSI的最后一层，它为OSI模型以外的应用程序提供服务。应用层中包含大量的、人们普遍需要的协议。该层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。
主要协议、数据格式：FTP,WWW browsers,Telnet、NFS、SMTP、gateways、mail等
CAN总线通信模型与OSI的七层参考模型的关系
基于CAN总线构建的通信网络，也是依照开放系统互连规范按层次结构设计的。考虑到作为工业测控底层网络，其信息传输量相对较少，信息传输的实时性要求较高，网络连接方式先对较简单，因此，CAN总线网络底层只采用了OSI 7层通信模型的最低两层，即物理层和数据链路层，而在高层只有应用层。CAN的数据链路层又分为逻辑链路控制（LLC）子层和媒体访问控制（MAC）子层。物理层定义信号怎样传输，完成电气连接，实现驱动器/接收器特性；MAC子层是实现CAN协议的核心，它的功能主要是传送规则，即控制帧结构、执行仲裁、错误检测、出错标定和故障界定；LLC子层的功能主要是报文滤波、超载通知和恢复管理。物理层和数据链路层的功能可由CAN接口器件来完成。应用层的功能是由微处理器完成的。