Стек протоколів TCP / IP (англ. Transmission Control Protocol / Internet Protocol - протокол управління передачею) - набір мережевих протоколів різних рівнів моделі мережної взаємодії DOD, що використовуються в мережах. Протоколи працюють один з одним в стеку (англ. stack, стопка) - це означає, що протокол, що розташовується на рівні вище, працює «поверх» нижнього, використовуючи механізми інкапсуляції. Наприклад, протокол TCP працює поверх протоколу IP. Стек протоколів TCP / IP заснований на моделі мережної взаємодії DOD і включає в себе протоколи чотирьох рівнів: прикладного (application), транспортного (transport), мережевого (network), канального (data link). Протоколи цих рівнів повністю реалізують функціональні можливості моделі OSI. На стеку протоколів TCP / IP побудовано все взаємодію користувачів в IP-мережах. Стек є незалежним від фізичного середовища передачі даних. Існують розбіжності в тому, як вписати модель TCP / IP в модель OSI, оскільки рівні в цих моделях не збігаються. До того ж, модель OSI не використовує додатковий рівень - «Internetworking» - між транспортним та мережевим рівнями. Прикладом спірного протоколу може бути ARP або STP. Зазвичай в стеку TCP / IP верхні 3 рівня (прикладний, представницький і сеансовий) моделі OSI об'єднують в один - прикладний. Оскільки в такому стеку не передбачається уніфікований протокол передачі даних, функції з визначення типу даних передаються з додатком. Фізичний рівень Фізичний рівень описує середовище передачі даних (будь то коаксіальний кабель, вита пара, оптичне волокно чи радіоканал), фізичні характеристики таких середовищ і принцип передачі даних (поділ каналів, модуляцію, амплітуду сигналів, частоту сигналів, спосіб синхронізації передачі, час очікування відповіді і максимальне відстань). Канальний рівень Канальний рівень описує, яким чином передаються пакети даних через фізичний рівень, включаючи кодування (тобто спеціальні послідовності біт, що визначають початок і кінець пакету даних). Ethernet, наприклад, у полях заголовка пакета містить вказівку того, якій машині або машин в мережі призначений цей пакет. Приклади протоколів канального рівня - Ethernet, IEEE 802.11 Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring, ATM та MPLS. PPP не зовсім вписується в таке визначення, тому зазвичай описується у вигляді пари протоколів HDLC / SDLC. MPLS займає проміжне положення між канальним і мережним рівнем і, строго кажучи, його не можна віднести ні до одного з них. Канальний рівень іноді поділяють на 2 підрівня - LLC і MAC. Мережевий рівень Мережевий рівень спочатку розроблений для передачі даних з однієї (під) мережі в іншу. Прикладами такого протоколу є X.25 і IPC в мережі ARPANET. З розвитком концепції глобальної мережі в рівень були внесені додаткові можливості з передачі з будь-якої мережі в мережу, незалежно від протоколів нижнього рівня, а також можливість запитувати дані від віддаленої сторони, наприклад в протоколі ICMP (використовується для передачі діагностичної інформації IP-з'єднання) та IGMP (використовується для управління multicast-потоками). ICMP і IGMP розташовані над IP і повинні потрапити на наступний - транспортний - рівень, але функціонально є протоколами мережного рівня, і тому їх неможливо вписати в модель OSI. Пакети мережевого протоколу IP можуть містити код, який вказує, який саме протокол наступного рівня потрібно використовувати, щоб витягти дані з пакета. Це число - унікальний IP-номер протоколу. ICMP і IGMP мають номери, відповідно, 1 і 2. Транспортний рівень Протоколи транспортного рівня можуть вирішувати проблему негарантованої доставки повідомлень («дійшло повідомлення до адресата?"), А також гарантувати правильну послідовність приходу даних. У стеці TCP / IP транспортні протоколи визначають, для якого саме програми призначені ці дані. Протоколи автоматичної маршрутизації, логічно представлені на цьому рівні (оскільки працюють поверх IP), насправді є частиною протоколів мережного рівня; наприклад OSPF (IP ідентифікатор 89). TCP (IP ідентифікатор 6) - «гарантований» транспортний механізм з попереднім встановленням з'єднання, що надає додатком надійний потік даних, що дає впевненість у безпомилковості одержуваних даних, перезапитує дані у разі втрати і усуває дублювання даних. TCP дозволяє регулювати навантаження на мережу, а також зменшувати час очікування даних при передачі на великі відстані. Більше того, TCP гарантує, що отримані дані були відправлені точно в такій же послідовності. У цьому його головна відмінність від UDP. UDP (IP ідентифікатор 17) протокол передачі датаграм без встановлення з'єднання. Також його називають протоколом «ненадійною» передачі, в сенсі неможливості упевнитися в доставку повідомлення адресату, а також можливого перемішування пакетів. У додатках, що вимагають гарантованої передачі даних, використовується протокол TCP. UDP зазвичай використовується в таких програмах, як потокове відео і комп'ютерні ігри, де допускається втрата пакетів, а повторний запит важко або не виправданий, або в додатках виду запит-відповідь (наприклад, запити до DNS), де створення з'єднання займає більше ресурсів, ніж повторна відправка. І TCP, і UDP використовують для визначення протоколу верхнього рівня число, зване портом. Див також: Список портів TCP і UDP Прикладний рівень На прикладному рівні працює більшість мережевих додатків. Ці програми мають свої власні протоколи обміну інформацією, наприклад, HTTP для WWW, FTP (передача файлів), SMTP (електронна пошта), SSH (безпечне з'єднання з віддаленою машиною), DNS (перетворення символьних імен в IP-адреси) та багато інших. У масі своїй ці протоколи працюють поверх TCP або UDP і прив'язані до певного порту, наприклад: HTTP на TCP-порт 80 або 8080, FTP на TCP-порт 20 (для передачі даних) і 21 (для керуючих команд), SSH на TCP-порт 22, запити DNS на порт UDP (рідше TCP) 53, оновлення маршрутів по протоколу RIP на UDP-порт 520. Ці порти визначені Агентством по виділенню імен і унікальних параметрів протоколів (IANA). До цього рівня відносяться: DHCP, Echo, Finger, Gopher, HTTP, HTTPS, IMAP, IMAPS, IRC, NNTP, NTP, POP3, POPS, QOTD, RTSP, SNMP, SSH, Telnet, XDMCP.
