ở mỗi tầng trong mụ hỡnh OSI, cú hai phương thức hoạt động chớnh được ỏp dụng đú là: phương thức hoạt động cú liờn kết (connection–oriented) và khụng cú liờn kết (connectionless).
Với phương thức cú liờn kết, trước khi truyền dữ liệu cần thiết phải thiết lập một liờn kết logic giữa cỏc thực thể cựng lớp (layer). Cũn với phương thức khụng cú liờn kết, thỡ khụng cần lập liờn kết logic và mỗi đơn vị dữ liệu trước hoặc sau đú.
Phương thức cú liờn kết, quỏ trỡnh truyền dữ liệu phải trải qua 3 giai đoạn theo thứ tự:
Thiết lập liờn kết: hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống thương lượng với nhau về tập cỏc tham số sẽ được sử dụng trong giai đoạn sau.
Truyền dữ liệu: dữ liệu được truyền với cỏc cơ chế kiểm soỏt và quản lý. Hủy bỏ liờn kết: giải phúng cỏc tài nguyờn hệ thống đó cấp phỏt cho liờn kết để dựng cho cỏc liờn kết khỏc.
So sỏnh 2 phương thức hoạt động trờn, chỳng ta thấy rằng phương thức hoạt động cú liờn kết cho phộp truyền dữ liệu tin cậy, do nú cú cơ chế kiểm soỏt và quản lý chặt chẽ từng liờn kết logic. Nhưng mặt khỏc, nú lại khỏ phức tạp và khú cài đặt. Ngược lại, phương thức khụng liờn kết cho phộp cỏc PDU được truyền theo đường khỏc nhau để đi đến đớch, thớch nghi với sự thay đổi trạng thỏi của mạng, song lại trả giỏ bởi sự khú khăn gặp phải khi tập hợp cỏc PDU để di chuyển tới người sử dụng.
Hai lớp kề nhau cú thể khụng nhất thiết phải sử dụng cựng một phương thức hoạt động, mà cú thể dựng hai phương thức khỏc nhau.