Vrstva dátového spoja (angl. data link layer; v slangu linková vrstva alebo spojová vrstva) je druhá zo siedmich vrstiev modelu OSI a špecifikuje spôsob prenosu paketov fyzickou vrstvou, vrátane rámcovania (t. j. špeciálne bitové vzory označujúce začiatok a koniec paketu). Napríklad Ethernet má polia v hlavičke paketu, ktoré špecifikujú pre ktorý stroj alebo stroje v sieti sú pakety určené. Príkladom protokolov linkovej vrstvy sú Ethernet, Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring a ATM.

PPP je o niečo zložitejší, keďže bol pôvodne špecifikovaný ako oddelený protokol bežiaci na vrchu iného protokolu linkovej vrstvy -- HDLC/SDLC.

Táto vrstva sa niekedy rozdeľuje ešte na Logical Link Control (riadenie logického spojenia) a Media Access Control (riadenie prístupu k médiu).

Funkcie

Tri základné funkcie zabezpečované linkovou vrstvou:

• rámcová synchronizácia – dáta sú vysielané v blokoch (rámcoch), pričom začiatok a koniec bloku musí byť ľahko identifikovateľný
• jednoduché riadenie toku – vysielacia stanica nesmie dáta vysielať rýchlejšie ako je prijímacia stanica schopná dáta prijímať
• kontrola chýb – musia byť detegované a pokiaľ možno opravené/odstránené chyby vzniknuté v prenosovom rámci