TCP/IP のネットワーク アクセス層は、OSI データ リンク層（レイヤ 2）および物理層（レイヤ 1）と同等です。

OSI の物理層は、データ リンク層フレームを構成するビットをネットワーク メディアに伝送する手段を提供します。 物理コンポーネントには、ビットを表す信号を伝送および搬送する電子的なハードウェア デバイス、メディア、および他のコネクタがあります。 ネットワーク アダプタ（NIC）、インターフェイス、コネクタなどのハードウェア コンポーネント、ケーブル素材、およびケーブル設計はすべて、物理層に関する規格で指定されています。 物理層規格のアドレスの 3 つの機能エリア：物理コンポーネント、フレームの符号化方式、およびシグナリング方式。

適切なメディアの使用は、ネットワーク通信の重要な部分です。 適切な物理接続（有線または無線）がなければ、2 台のデバイス間の通信は行われません。

有線通信は銅線メディアと光ファイバ ケーブルで構成されます。

無線メディアは、無線またはマイクロ波周波数を使用して、データ通信の 2 進数を表す電磁信号を伝送します。

無線対応のデバイスは増加し続けています。 これらの理由から、無線は家庭用ネットワークに最適なメディアとなっており、企業ネットワークに急速に普及しています。

データ リンク層は、物理ネットワーク メディア上でのノード間のフレーム交換を担います。 データ リンク層により、上位層はメディアにアクセスできるようになります。また、データ リンク層は、メディアへのデータの配置および受信方法を制御します。

データ リンク層プロトコルの各種実装では、メディアへのアクセスがさまざまな方法で制御されます。 これらのメディア アクセス制御方式は、ノードがいつどのような方法でメディアを共有するかを定義します。 実際に使用されるメディア アクセス制御方式は、トポロジおよびメディア共有によって異なります。 LAN および WAN トポロジは、物理トポロジの場合と論理トポロジの場合があります。 論理トポロジは、使用するネットワーク フレーミングとメディア アクセス制御の種類に影響します。 WAN は通常、ポイントツーポイント、ハブ アンド スポーク、またはメッシュの物理トポロジを使用して相互接続されます。 共有メディア LAN では、エンド デバイスは、スター、バス、リング、または拡張スター（ハイブリッド）の物理トポロジを使用して相互接続できます。

すべてのデータ リンク層プロトコルは、フレームのデータ フィールド内でレイヤ 3 の PDU をカプセル化します。 ただし、フレームとヘッダーおよびトレーラに含まれるフィールドの構造は、プロトコルによって異なります。