数据链路层提供了一种通过公共本地介质进行数据交换的方式。
数据链路层执行以下两种基本服务：
允许上层使用成帧之类的各种技术访问介质
控制如何使用介质访问控制和错误检测之类的各种技术将数据放置到介质上，以及从介质接收数据。
与每个 OSI 层一样，这一层也有许多特定的术语：
帧 — 数据链路层 PDU
节点 — 在第 2 层对连接到公共介质的网络设备的称谓
媒体/介质（物理） — 用于在两个节点之间传输信息的物理手段
网络（物理） — 连接到公共介质的两个或多个节点
数据链路层负责通过物理网络的介质在节点之间交换帧。
上层对介质的访问
如前文所述，网络模型可以使各个层的正常运作极少受其它层功能的影响。数据链路层负责将数据放置到网络上并从网络接收数据，从而缓解了上层的压力。该层提供了各种服务来支持数据传输经过的各介质的通信过程。
在任意指定的网络层数据包交换过程中，可能存在多次数据链路层和介质的转换。在路径沿途的每一跳上，中间设备（通常为路由器）从介质接收帧、解封帧，然后将数据包重新封装在适合该段物理网络介质的新帧中，再转发出去。
请试想一下两台远程主机（如在巴黎的 PC 与在日本的 Internet 服务器）之间的数据通信。尽管两台主机可能通过对等点网络层协议（如 IP）来相互通信，但是很可能使用了多种数据链路层协议才能使 IP 数据包通过各种 LAN 和 WAN 网络进行传输。两台主机之间的这类数据包交换需要数据链路层上必须有多种不同的协议。路由器中的每次转换都可能需要不同的数据链路层协议，这样才能在新介质中传输。
数据链路层有效隔离了上层中的通信过程，避免了可能发生的端对端介质转换。从上层协议（在本示例中，为 IPv4 或 IPv6）接收数据包或把数据包发往该协议，都无需知道通信将使用何种介质。
如果没有数据链路层，则网络层协议（如 IP）必须提供连接到传送路径中可能存在的各种类型介质所需的连接。而且，每当系统开发出一种新的网络技术或介质时，IP 必须做出相应调整。此过程会妨碍协议和网络介质的创新和发展。这是采用分层式方法进行联网的主要原因。
数据链路层的服务范围必须包括当前使用的所有介质类型以及访问它们的方法。鉴于数据链路层所提供通信服务的数量，很难归纳出它们的功能并提供一组通用服务的示例。因此，请注意：任意指定协议可能支持，也可能不支持所有此类数据链路层服务。
