OSI七層模型
從低到高：物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。
物理層：並不是指物理設備或者物理媒體。而是有關物理設備通過物理媒體進行互聯的描述和規定。該層定義了接口的機械特性、電氣特性、功能特性、規程特性等4個基本特性。物理層以比特流的方式傳送來自數據鏈路層的數據，而不去理會數據的含義和格式。同樣，接收數據後直接傳給數據鏈路層。
數據鏈路層：負責通過物理層從一臺計算機到另外一臺計算機無差錯的傳輸數據幀，允許網絡層通過網絡連接進行虛擬無差錯的傳輸。通常，數據鏈路層發送數據幀之後，等待接收方進行確認。接收方數據鏈路層檢測幀傳輸過程中產生的任何問題。沒有經過確認和損壞的幀都需要重傳。
網絡層：負責信息尋址和將邏輯地址轉換爲物理地址。在網絡層，數據傳遞單位是包。網絡層的任務是選擇合適的路徑轉發數據包。使發送方的數據包能夠正確無誤的按地址尋找到接收方的路徑。並將數據包交給接收方。網絡中兩點之間可以到達的路徑可能有很多，在選擇最快捷、花費最低的路徑時必須考慮網絡擁塞程度、服務質量、線路的花費和線路的有效性。總的來說，網絡層負責選擇最佳路徑。
網絡層還能夠協調發送、傳輸及接收設備的能力不平衡問題。如網絡層對數據進行分段和重組，使得數據的長度能夠滿足該網絡下層數據鏈路鎖支持的最大數據幀MTU的長度。還需要考慮網絡層不同網絡協議之間的相互連接問題。
傳輸層：傳輸層的功能是保證在不同子網的兩臺設備間數據包可靠、順序、無錯的傳輸。在傳輸層，數據傳輸單位是段。傳輸層負責處理端對端通信，即一個終端到另一個終端的通信，中間可以有多個交換節點。傳輸層向高層用戶提供端到端的可靠的透明傳輸服務，爲不同進程間的數據交換提供可靠的傳輸手段。在傳輸層的一個很重要的工作是數據的分段和重組，即把一個上層數據切割成更小的邏輯片和物理片。發送方在傳輸層把上層交給它的較大的數據進行分段後分別交給網絡層進行獨立輸出，從而在傳輸層實現流量控制，提高網絡資源的利用率。接收方收到數據後重組。傳輸層可以將收到的亂序數據包重新排序，並驗證是否收到所有分組。
會話層：會話層是利用傳輸層提供的端到端的服務，向表示層或會話用戶提供會話服務。會話層主要功能是在兩個節點之間建立、維護、釋放面向用戶的連接，並對會話進行管理和控制，保證會話數據可靠傳送。會話層的連接與傳輸層的連接有1對1、1對多、多對1的關係。會話工程中，會話層需要決定到底使用全雙工通信還是半雙工通信。如果採用全雙工，會話層的對話管理工作就很少。如果採用半雙工，會話層則通過一個數據令牌來協調會話。保證每次只有一個用戶能夠傳輸數據。會話層提供同步服務，通過在數據流中定義檢查點來把會話分割成明顯的會話單元。當網絡出故障時，從最後一個檢查點開始重傳數據。SQL、RPC(遠程進程呼叫)都屬於該層協議。
表示層：表示層專門負責有關網絡中計算機信息表示方式的問題。表示層在不同的數據格式之間進行數據轉換，實現不同計算機之間的信息交換。除了編碼，還包括數組、浮點數、記錄、圖像、聲音等。表示層還負責數據的加密。文件的壓縮，降低傳輸費用。
應用層：直接與用戶和應用程序打交道。負責對軟件提供接口以使程序可以使用網絡。Telnet(虛擬終端協議)、SMTP(簡單郵件傳輸協議)、SNMP(簡單網絡管理協議)、DNS(域名系統)和超文本傳輸協議(HTTP)。
TCP/IP參考模型
從低到高：網絡接口層、網絡層、傳輸層、應用層。
各層主要功能大致與OSI相對應。
應用層協議：HTTP、FTP、SMTP、DNS。
傳輸層協議：TCP、UDP。
網絡層協議：IP、ARP、ICMP(因特網控制消息協議)、RARP(反向地址解釋協議)。
網絡接口層：Ethrenet、令牌環、幀中繼、ISDN和分組交換網X.25。
TCP傳輸協議
TCP採用三次握手建立連接。過程爲第一步，源主機A的TCP向主機B發送連接請求報文段，其首部中的SYN(同步)標誌位應置爲1，表示想與B通信，併發送一個同步序列X(SEQ=100)，表示在後面傳遞數據時第一個數據字節的序號是X+1。第二步，目標主機收到連接請求後，同意，發回確認。在確認報文中將ACK和SYN置爲1。確認號爲X+1。同時自己選一個序列Y。第三步，A收到確認後再給B發個確認，ACK=1，確認號爲Y+1，而自己序列號爲X+1。
同樣採用三次握手關閉連接。第一步，A發送關閉請求，FIN=1，序號X爲傳送的數據最後一個字節序號加1。第二步，B收到後發出確認，序號爲Y，確認號爲X+1，同時高層應用，不再接收A的數據，但仍可向A發數據。第三步，A再確認，將A到B的連接釋放掉。
UDP傳輸協議
不與對方建立連接。報文不一定按順序到達。不發送確認信號。系統開銷少。