應用OSI參考模型的必要性，在網絡上，多個廠商生產的多種計算機及網絡設備(包括大型主機、PC、服務器、無盤工作站、路由器、交換機、網絡打印機等)之間要想進行通信，必須使它們采用相同的信息交換規則，這和在路上行駛的各種牌子和型號的車都必須遵守相同的交通規則的道理是一樣的。

今天的網絡浩大繁雜，網絡設備品種繁多，使用的協議也是多種多樣的，如果這些不同的廠商生產的不同的網絡設備及在這些網絡設備上使用的不同的操作系統和應用軟件沒有一個統一的數據信息交換規則，那么我們的網絡就沒有辦法互相通信了，互聯網也就不會具有今天的規模。所以在網絡上應用標準化的信息交換規則，已經成為網絡繼續向前發展的重要依據和前提條件。

我們把在計算機網絡中用于規定數據信息的格式及如何發送和接收數據信息的一套規則稱為網絡協議(network protocol)或通信協議(communicationprotocol)。

為了減小網絡協議設計的復雜性，網絡設計者并不是設計一個單一、巨大的協議為所有形式的通信規定完整的細節，而是采用把通信問題劃分為許多個小問題、然后為每個小問題設計一個單獨的協議的方法。這樣做使得每個協議的設計、分析、編碼和測試都比較容易。所以我們使用分層模型(layering model)這種設計方法來開發網絡協議。

本質上，分層模型給出了把通信問題劃分為幾個層次、一個或幾個小問題對應于其中的一層的設計方法。

同時，網絡故障排除也要求對網絡通信規則進行分層的設計。通過使用層次結構，我們可以把網絡的故障定位在數據通信的某一階段，而不是在通信的整個過程中尋找故障點，這大大提高了定位故障點的準確度，加快了故障排除的速度。

由于上述原因，國際標準化組織(ISO)制定了標準化開放式計算機網絡層次結構模型——開放系統互聯(Open System Interconnection，OSI)參考模型，即OSI參考模型。

開放是指能使任何兩個遵守參考模型和有關標準的系統進行互聯通信。正是由于該參考模型具有很強的開放性，現在網絡的發展和開發都不約而同地以它為基礎。

OSI參考模型包括體系結構、服務定義和協議規范三個具體方面。

OSI參考模型的體系結構定義了一個七層模型，用以進行進程間的通信，并作為一個框架來協調各層標準的制定。OSI參考模型的服務定義描述了各層所提供的服務及層與層之間的抽象接口和交互用的服務原語。OSI參考模型各層的協議規范精確地定義了應當發送何種控制信息及通過何種過程解釋該控制信息。

我們需要明確的是，OSI參考模型并不是一個能夠具體實現網絡工作的協議或者協議集合，它只是一個為了制定網絡中的通信標準而提供的概念性框架。而那些具體地承擔網絡通信任務的協議或者協議集合，其設計應該符合OSI參考模型所定義的網絡通信標準。

目前，在實際網絡中，計算機及其他網絡設備基本上都在使用符合OSI參考模型標準的協議，從而實現它們之間的互聯。