Phần mềm của hệ thống mạng có thể được chia thành các lớp là phần mềm giao thức, phần mềm hệ thống bao gồm trình điều khiển (driver) và các trình tích hợp trong hệ điều hành, và phần mềm giao diện ứng dụng. Phần mềm giao thức thực hiện các chức năng thuộc các lớp phía trên trong mô hình OSI (có thể từ lớp 2 trở lên), ví dụ như xây dựng bức điện, bảo toàn dữ liệu, v.v... Trình điều khiển có vai trò liên kết phần cứng giao diện mạng (ví dụ một card PCI) với hệ điều hành. Các trình tích hợp trong hệ điều hành có chức năng quản lý phần cứng, sắp đặt các vùng nhớ và ngắt cho trình điều khiển, kiểm soát giao tiếp giữa các chương trình ứng dụng và phần cứng giao diện mạng. Phần mềm giao diện ứng dụng, còn được gọi là giao diện lập trình, nằm ở lớp trên cùng trước khi tới chương trình ứng dụng. Quan hệ giữa các thành phần phần mềm của một hệ thống mạng được minh họa trên Hình 3.19.
