TCP/IP協議的4層結構與OSI的7層結構的對應關係。
TCP 和 UDP 是兩種最爲著名的傳輸層協議，二者都使用 IP 作爲網絡層協議。雖然 TCP使用不可靠的 IP 服務，但它卻提供一種可靠的傳輸層服務。
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鏈路層：有時也稱作數據鏈路層或網絡接口層，通常包括操作系統中的設備驅動程序和計算機中對應的網絡接口卡。它們一起處理與電纜（或其他任何傳輸媒介）相關的物理接口細節；
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網絡層：有時也稱作互聯網層，處理分組在網絡中的活動，例如分組的選路。在TCP/IP 協議族中，網絡層協議包括 IP 協議（網際協議），ICMP 協議（Internet 互聯網控制報文協議），以及 IGMP 協議（Internet 組管理協議）；
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傳輸層：主要爲兩臺主機上的應用程序提供端到端的通信。在 TCP/IP 協議族中， 有兩個不相同的傳輸協議，TCP（傳輸控制協議）和 UDP（用戶數據報協議）。TCP 提供高可靠性的數據通信，它所做的工作包括把應用程序交給它的數據分成合適的小塊交給下面的網絡層，確認接收到的分組，設置發送最後確認分組的超時時鐘等。UDP 則爲應用層提供一種非常簡單的服務。它只是把稱作數據報的分組從一臺主機發送到另一臺主機，但並不保證該數據報能到達另一端。任何必需的可靠性必須由應用層來提供；
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應用層負責處理特定的應用程序細節，以下是一些通用的應用程序協議：
FTP 文件傳輸協議；
SMTP 簡單郵件傳輸協議；
SNMP 簡單網絡管理協議。
在TCP/IP協議族中，有很多種協議。如圖所示給出了常用協議。
IPv4版本4的網際協議（Internet Protocol version 4）。IPv4（我們通常稱之爲IP）自20 世紀80年代早期以來一直是網際協議族的主力協議。它使用32位的地址，給TCP、UDP、ICMP和IGMP提供傳送分組的服務。
IPv6版本6的網際協議（Internet Protocol version6）。IPv6設計於20世紀90年代中期，用以替代IPv4。主要變化是使用了128位的地址。
TCP傳輸控制協議（Transmission Control Protocol），是一種面向連接的協議。它給用戶提供可靠的全雙工的字節流。TCP套接口是流套接口（stream socket）的一種。TCP關心諸如確認、超時和重傳等具體細節。
UDP用戶數據報協議（User Datagram Protocol），是一種無連接協議。UDP套接口是數據報套接口（datagram socket）的一種。UDP數據報不能保證最終到達它們的目的地。
IP網際協議（Internet Protocol）。IP是網絡層上的主要協議，同時被TCP和UDP使用。TCP和UDP的每組數據都通過端系統和每個中間路由器中的IP層在互聯網中進行傳輸。
ICMP網際控制協議（Internet Control Message Protocol）。ICMP處理路由器和主機間的錯誤和控制消息（例如：檢查網絡是否連通的ping命令就是ICMP協議工作的過程）。
IGMP網際組管理協議（Internet Group Management Protocol）。IGMP用於多播。它用來把一個UDP數據報多播到多個主主機。
ARP地址解析協議（Address Resolution Protocol）。ARP把IPv4地址映射到硬件地址（如以太網地址）。ARP一般用於廣播網絡，如以太網、令牌環等，而不用於點到點網絡。
RARP反向地址解析協議（Reverse Address ResolutionProtocol）。它把硬件地址映射到IPv4地址。它有時用於無盤節點的引導。
如圖列出了運行FTP協議客戶端——服務器模式所涉及到的所有協議。