應用層是網絡應用程序及其應用層協議存在的地方。互聯網的應用層包括許多協議，例如HTTP(它為web文檔提供請求和傳輸)、SMTP(它提供電子郵件消息的傳輸)和FTP(它提供兩個終端系統之間的文件傳輸)。正如我們將看到的，壹些網絡功能，如轉換壹個友好的終端系統名稱，如www，i}tf。}rg轉換成32位網絡地址，也是借助於應用層協議——域名系統(DNS)來完成的。
應用層協議分布在多個終端系統上，壹個終端系統中的應用程序使用協議與另壹個終端系統中的應用程序交換信息包。我們在應用層把這種信息包稱為消息，它負責為信源和信宿提供應用進程之間的數據傳輸服務。在這壹層，主要定義了兩種傳輸協議，即TCP和UDP。
傳輸層提供在應用程序端點之間傳輸應用層消息的服務。在互聯網中，有兩種傳輸層協議，即TCP和UDP，可以用來傳輸應用層消息。TCP為其應用程序提供面向連接的服務。該服務包括應用層消息到目的地的有保證的傳遞和流量控制(即發送方/接收方速率匹配)。TCP還將長消息劃分為短消息，並提供擁塞控制機制，因此當網絡擁塞時，信源抑制其傳輸速率。UDP協議為其應用程序提供無連接服務。這是壹種不提供不必要的服務、可靠性、流量控制和擁塞控制的服務。在本書中，我們稱傳輸層分組為壹個段。負責獨立地將數據報從源發送到目的地，主要解決路由、擁塞控制和網絡互聯的問題。
互聯網的網絡層負責將稱為數據報的網絡層數據包從壹臺主機移動到另壹臺主機。源主機中的Internet傳輸層協議(TCP或UDP)向網絡層提交傳輸層數據段和目的地址，就像您向郵政信函提供目的地址壹樣。
互聯網的網絡層包括著名的IP協議，它定義了數據報中的字段以及終端系統和路由器如何作用於這些字段。IP協議只有壹個，所有帶網絡層的互聯網組件都必須運行lP協議。互聯網的網絡層還包括路由協議，該協議根據數據報從源傳輸到目的地來確定路由。互聯網是網絡的網絡。在網絡中，網絡管理員可以運行任何他們想要的路由協議。雖然網絡層包括IP協議和壹些路由協議，但往往只被稱為IP層，這反映了IP是將互聯網連接在壹起的粘合劑。負責將IP數據報封裝成適合在物理網絡上傳輸的幀格式並發送出去，或者將從物理網絡接收到的幀解封取出IP數據報送到網絡層。
互聯網的網絡層通過壹系列路由器在源和目的地之間發送數據包。為了將數據包從路徑上的壹個節點(主機或路由器)移動到下壹個節點，網絡層必須依靠鏈路層的服務。特別是在每個節點，網絡層將數據報發送給鏈路層，鏈路層將數據報傳遞給路徑上的下壹個節點。在下壹個節點，鏈路層將數據報發送到網絡層。負責節點間的比特流傳輸，也就是負責物理傳輸。這壹層的協議與鏈路和傳輸介質都有關。
鏈路層的任務是將整個幀從壹個網元移動到相鄰的網元，而物理層的任務是將幀中的壹個比特從壹個節點移動到下壹個節點。這壹層中的協議仍然依賴於鏈路，並進壹步與鏈路的實際傳輸介質相關(例如，雙絞線銅線、單模光纖)。比如以太網有很多物理層協議:關於雙絞線銅線，關於同軸電纜，關於光纖等等。在每種情況下，通過這些鏈接移動壹位的方式是不同的。