Die Hauptfunktion der Sicherungsschicht besteht darin, sicherzustellen, dass Daten vom richtigen Gerät in einem Netzwerk mithilfe von Hardwareadressen, der sogenannten MAC-Adresse, empfangen werden, und diese Daten dann in Bits für die Übertragung durch die Bitübertragungsschicht umzuwandeln. Es verwaltet auch Fehlermeldungen, Flusskontrolle und Netzwerktopologie.
Diese OSI-Referenzmodellschicht bietet auch die physische Übertragung von Daten durch Formatieren von Nachrichten in kleine Teile, sogenannte Datenrahmen, und kapselt die Rahmen mit zusätzlichen Daten, die die Hardwareadresse des Zielgeräts zusammen mit den Informationen des Quellgeräts enthalten. Jedes Mal, wenn ein Datenpaket zwischen Geräten gesendet wird, umrahmt die Sicherungsschicht es mit Kontrollinformationen, sodass Geräte wie Router und Gateways die Daten ordnungsgemäß an das richtige Gerät weiterleiten können.
Router und Switches arbeiten auch auf der Sicherungsschicht, um zu kommunizieren und Geräte, die mit einem lokalen Netzwerk verbunden sind, eindeutig zu identifizieren. Ein typisches Ethernet-Netzwerk verwendet MAC-Adressierung, um mit Geräten zu kommunizieren. Ohne die Sicherungsschicht zum Framen von Datenpaketen sind Daten-Broadcasts innerhalb einer Domäne anfällig für Kollisionen, die zu einer Überlastung des Netzwerkverkehrs und zu verlorenen Datenübertragungen führen können.
Die Sicherungsschicht befindet sich unter der zweiten Schicht der OSI-Referenzskala und gehört zu den obersten drei Schichten, die definieren, wie Geräte und Anwendungen innerhalb eines Netzwerks miteinander und mit Benutzern kommunizieren.
