T C P / I P協議族是一組不同的協議組合在一起構成的協議族。盡管通常稱該協議族為 T C P / I P，但T C P和I P只是其中的兩種協議而已（該協議族的另一個名字是 I n t e r n e t協議族(Internet Protocol Suite)）。
TCP / IP通常被認為是一個四層協議系統，如圖 1 - 1所示。
每一層負責不同的功能：
1) 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）的物理接口細節。
2) 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 I P協議（網際協議），I C M P協議（I n t e r n e t互聯網控制報文協議），以及I G M P協議（I n t e r n e t組管理協議）。
3 ) 運輸層主要為兩台主機上的應用程序提供端到端的通信。在 T C P / I P協議族中，有兩個互不相同的傳輸協議：T C P（傳輸控制協議）和U D P（用戶數據報協議）。
T C P為兩台主機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，設置發送最后確認分組的超時時鍾等。由於運輸層提供了高可靠性的端到端的通信，因此應用層可以忽略所有這些細節。而另一方面，U D P則為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台主機發送到另一台主機，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。
4 ) 應用層負責處理特定的應用程序細節。幾乎各種不同的 T C P / I P實現都會提供下面這些通用的應用程序：
• Telnet 遠程登錄。
• FTP 文件傳輸協議。
• SMTP 簡單郵件傳送協議。
• SNMP 簡單網絡管理協。
假設在一個局域網（ L A N）如以太網中有兩台主機，二者都運行 F T P協議，圖1 - 2 列出了該過程所涉及到的所有協議。
這里，我們列舉了一個 F T P客戶程序和另一個F T P服務器程序。大多數的網絡應用程序都被設計成客戶—服務器模式。服務器為客戶提供某種服務，在本例中就是訪問服務器所在主機上的文件。在遠程登錄應用程序 Te l n e t中，為客戶提供的服務是登錄到服務器主機上。
在同一層上，雙方都有對應的一個或多個協議進行通信。例如，某個協議允許 T C P層進行通信，而另一個協議則允許兩個 I P層進行通信。
在圖1 - 2的右邊，我們注意到應用程序通常是一個用戶進程，而下三層則一般在（操作系統）內核中執行。盡管這不是必需的，但通常都是這樣處理的，例如 U N I X操作系統。
在圖1 - 2中，頂層與下三層之間還有另一個關鍵的不同之處。應用層關心的是應用程序的細節，而不是數據在網絡中的傳輸活動。下三層對應用程序一無所知，但它們要處理所有的
通信細節。
在圖1 - 2中列舉了四種不同層次上的協議。 F T P是一種應用層協議， T C P是一種運輸層協議，I P是一種網絡層協議，而以太網協議則應用於鏈路層上。
網絡層和運輸層
圖1 - 3是一個包含兩個網絡的互連網：一個以太網和一個令牌環網，通過一個路由器互相連接。盡管這里是兩台主機通過路由器進行通信，實際上以太網中的任何主機都可以與令牌環網中的任何主機進行通信。
在圖 1 - 3中，我們可以划分出端系統（ End system ）（兩邊的兩台主機）和中間系統（Intermediate system）（中間的路由器）。應用層和運輸層使用端到端（ En d - t o - e n d）協議。在圖中，只有端系統需要這兩層協議。但是，網絡層提供的卻是逐跳（ Ho p - b y - h o p）協議，兩個端系統和每個中間系統都要使用它。
在T C P / I P協議族中，網絡層 I P提供的是一種不可靠的服務。也就是說，它只是盡可能快地把分組從源結點送到目的結點，但是並不提供任何可靠性保證。而另一方面， T C P在不可靠的I P層上提供了一個可靠的運輸層。為了提供這種可靠的服務， T C P采用了超時重傳、發送和接收端到端的確認分組等機制。由此可見，運輸層和網絡層分別負責不同的功能。
TCP / IP 協議族中的協議：
U D P為應用程序發送和接收數據報。一個數據報是指從發送方傳輸到接收方的一個信息單元（例如，發送方指定的一定字節數的信息）。但是與T C P不同的是，U D P是不可靠的，它不能保證數據報能安全無誤地到達最終目的。S N M P也使用了U D P協議。
I P是網絡層上的主要協議，同時被 T C P和U D P使用。T C P和U D P的每組數據都通過端系統和每個中間路由器中的I P層在互聯網中進行傳輸。在圖1 - 4中，我們給出了一個直接訪問I P的應用程序。這是很少見的，但也是可能的（一些較老的選路協議就是以這種方式來實現的。當然新的運輸層協議也有可能使用這種方式）。
I C M P是I P協議的附屬協議。I P層用它來與其他主機或路由器交換錯誤報文和其他重要信息。盡管I C M P主要被I P使用，但應用程序也有可能訪問它。我們將分析兩個流行的診斷工具，P i n g和Tr a c e r o u t e，它們都使用了I C M P。
I G M P是I n t e r n e t組管理協議。它用來把一個 U D P數據報多播到多個主機。
A R P（地址解析協議）和R A R P（逆地址解析協議）是某些網絡接口（如以太網和令牌環網）使用的特殊協議，用來轉換 I P層和網絡接口層使用的地址。