現在 Internet 使用的主流協議族是 TCP/IP 協議族，它是一個分層、多協議的通訊體系。
TCP/IP 協議族體系結構以及主要協議
TCP/IP 協議族是一個四層協議系統，自底面上分別是資料鏈路層、網路層、傳輸層和應用層。每一層完成不同的功能，且通過若干協議來實現，上層協議使用下層協議提供的服務。
資料鏈路層
資料鏈路層實現了網路卡介面的網路驅動程式，處理資料在物理媒介上的傳輸。常用的兩個協議是 ARP (Address Resoleve Protocol 地址解析協議) 和 RARP (Reverse Address Resoleve Protocol 逆地址解析協議)，它們實現了 IP 地址和機器實體地址之間的相互轉換。
網路層
網路層實現資料包的選路和轉發。由於通訊的主機一般不是直接相連的，而是通過多箇中間節點(路由器)連線的，網路層的任務就是選擇這些節點，以確定通訊路徑。網路層的核心協議是 IP (Internet Protocol 因特網協議)。另一個重要的協議是 ICMP (Internet Control Message Protocol 因特網控制報文協議)，是 IP 協議的重要補充，主要用於檢測網路連線，ping 程式就是使用的 ICMP 協議。
傳輸層
傳輸層為兩臺主機上的應用程式提供端對端的通訊，主要有三個協議：TCP、UDP、SCTP。
TCP (Transmission Control Protocol 傳輸控制協議) 為應用層提供可靠的、面向連線的和基於流的服務。使用超時重傳、資料確認等方式來確保資料包被正確地傳送到目的端，使用前必須先建立連線，核心維持一些連線資訊，傳送端逐個位元組地向資料流(沒有邊界即長度限制)中寫入，接收端逐個位元組接收，通訊結束時雙方必須關閉連線以釋放這些核心資料。
三次握手建立連線與四次揮手斷開連線
UDP (User Datagram Protocol 使用者資料包協議)，與 TCP 相反，提供不可靠、無連線和基於資料包的服務，每個資料包都有一個長度。
SCTP (Stream Control Transmission Protocol 流控制傳輸協議) 是為傳輸電話號碼而設計的，
應用層
應用層負責處理應用程式的邏輯，在使用者空間來實現。資料鏈路層、網路層、傳輸層負責處理網路通訊，這部分在核心空間中實現，必須穩定又高效。
封裝
應用程式資料在傳送到物理網路上之前，沿著協議棧從上往下依次傳遞，每層協議都將在上層資料的基礎之上加上自己的頭部資訊，有時包括尾部資料，以實現該層的功能，這個過程就叫做封裝。
分用
當幀到達目的主機時，將沿著協議棧自底向上依次傳遞，各層依次處理幀中本層負責的頭部資料以獲取所需的資訊，並最終將處理後的幀交給目標程式，這個過程稱為分用，是依靠頭部資訊中的型別欄位實現的。
arp 協議工作原理
ARP 協議能實現任意網路層地址到任意實體地址的轉換，主機向自己所在的網路廣播一個 ARP 請求包含目標機器的網路地址，此網路上的其他機器都將收到這個請求，但只有被請求的目標機器會回應一個 ARP 應答，其中包含自己的實體地址。
dns 工作原理
DNS 是一套分散式的域名服務系統，每個 DNS 伺服器上存放著大量的機器名和 IP 地址的對映，並且是動態更新的，眾多網路客戶端程式都是用 DNS 協議來向 DNS 伺服器查詢目標主機的 IP 地址。
Socket 和 TCP/IP 協議族的關係
Socket 是一套通用網路程式設計介面，不但可以訪問核心中 TCP/IP 協議棧，而且可以訪問其他網路協議棧。