Layer data link menyediakan transmisi fisik dari data dan menangani notifikasi error, topologi jaringan, dan flow control. Ini berarti layer ini akan memastikan bahwa pesan-pesan akan terkirim melalui peralatan yang sesuai di LAN menggunakan alamat perangkat keras (hardware address),
dan menerjemahkan pesan-pesan dari layer Network menjadi bit-bit untuk dipindahkan oleh layer physical. Layer Data Link melakukan format pada pesan atau data menjadi pecahan-pecahan, yang disebut data frame , dan menambahkan sebuah header yang terdiri dari alamat perangkat keras tujuan dan asal. Informasi tambahan ini membentuk semacam kapsul yang membungkus data asli. Ini bisa dianalogikan dengan mesin, peralatan navigasi, dan alat lain yang terbungkus dalam modul bulan dari pesawat Apollo. Perlengkapan- perlengkapan tersebut hanya berguna pada saat tertentu dalam penerbangan dan kemudian akan dilepas dari modul dan dibuang pada saat yang telah ditentukan. Data yang berjalan di jaringan juga dapat dianalogikan demikian. Gambar 1.10 memperlihatkan layer Data Link dengan spesifikasi Ethernet dan IEEE. Perhatikan bahwa standar IEEE 802.2 digunakan bersama-sama dan menambah fungsi standar IEEE yang lain.
Penting untuk dimengerti bahwa router, yang bekerja di Layer Network tidak peduli sama sekali tentang dimana lokasi suatu host berada. Router hanya peduli pada dimana network tersebut berada, dan cara terbaik untuk menjangkaunya termasuk yang remote. Router akan menjadi sangat obsesif dalam menangani network. Data Link yang bertanggung jawab pada identifikasi sesungguhnya dari tiap peralatan yang ada di network. Untuk sebuah host mengirim paket ke sebuah host lain di network local ataupun mengirimkan paket melewati router, layer Data Link menggunakan pengalaman perangkat keras. Setiap saat sebuah paket terkirim melewati router-router, paket tersebut akan dibungkus dengan informasi control layer Data Link, tetapi informasi tersebut akan dilepas di router penerima yang tertinggal adalah paket asli. Proses pembungkusan (framing) ini akan berlanjut di setiap hop sampai paket akhirnya terkirim ke host penerima yang sebenarnya. Paket itu sendiri tidak pernah berubah sepanjang rute, ia hanya dibungkus dengan semacam informasi control yang diperlukannya untuk melalui berbagai media yang berbeda.
Layer Data Link memiliki dua buah sublayer:
- Media Access Control (MAC) 802.3 Mendefinisikan bagaimana paket ditempatkan di media. Ketentuan di sublayer MAC adalah yang datang duluan akan dilayani lebih dulu (first come/first served), dimana setiap permintaan akan mendapatkan bandwidth yang sama. Pengalamatan fisik didefinisikan disini, seperti halnya topologi logikal. Topologi logikal adalah jalur sebenarnya yang dilalui oleh sinyal data, yang tentunya melalui sebuah topologi fisik. Line discipline, pemberitahuan error (bukan koreksi), pengiriman frame yang tersusun rapi, flow control yang merupakan suatu opsi, juga dapat digunakan di sublayer ini.
- Logical Link Control (LLC) 802.2 Bertanggung jawab untuk mengidentifikasi protokol-protokol layer Network dan kemudian melakukan enkapsulasi terhadapnya. Header LLC memberitahukan ke layer Data Link tentang apa yang perlu dilakukan terhadap paket, begitu frame diterima. Cara kerja sebagai berikut: Host akan menerima sebuah frame dan mencari kedalam header LLC untuk mencari ke mana tujuan paket itu (katakanlah alamat IP-nya). LLC juga menyediakan flow control dan pengurutan bit kontrol.
