Сетевые операционные системы, организующие связь между компьютерами посредством вычислительных систем, управляют отдельными процессами, информация между которыми передаётся по сетевым протоколам. Сетевые протоколы обычно разделяют на несколько уровней. Информация проходит в первой операционной системе с одного уровня на другой в нисходящем порядке, на самом нижнем (физическом) уровне передаётся через сеть в другую операционную систему, после чего «поднимается» по уровням сетевого протокола второго компьютера. При этом каждый уровень протокола использует сервис предыдущего уровня и предоставляет определённый сервис последующему уровню. 

Рис. 1. Модель сетевых протоколов OSI/ISO

Информация передаётся по каналам связи небольшими пакетами. Пакеты от разных компьютеров при передаче по каналу связи чередуются. Если пакет доходит до получателя в надлежащем виде, то отправителю автоматически направляется подтверждение; в противном случае отправитель должен ещё раз переслать соответствующий пакет.

В небольших вычислительных сетях используется одноуровневая адресация: все процессы наделяются уникальными адресами, а сами компьютеры адресов не имеют. В большинстве сетей используется двухуровневая адресация, при которой адрес получателя складывается из уникального адреса компьютера в рамках сети и уникального локального адреса процесса или ресурса на этом компьютере. Уникальное число, резервируемое за процессом, называется портом, а связка «удалённый адрес компьютера – локальный адрес ресурса или процесса» – сокетом.