İnternette paketlerin hedeflerine ulaştırılması yönlendirici (router) adı verilen ve bu amaçla özel alarak tasarlanmış bilgisayarlar tarafından gerçekleştirilir. Yönlendiriciler, IP paketinin başlığında bulunan hedef adres bilgisini kullanarak bu paketleri diğer yönlendiricilere iletirler. Bu işlem paket hedefine ulaşıncaya kadar devam eder. Bu işleme IP Yönlendirme veya routing adı verilir. Yönlendiriciler tuttukları yönlendirme tablolarına göre paketleri alıcılara nasıl göndereceklerine karar verirler. Yönlendirme tabloları iki şekilde oluşturulur:
- Ağ yöneticisi kendisi tanımlayabilir. Genelde bir ya da birkaç yere bağlantısı olan ağlarda bu yöntem kullanılır. Statik yönlendirme olarak adlandırılır. Ağdaki herhangi bir değişiklik durumunda tanımların yeniden elle değiştirilmesi gerekir.
- Yönlendirme algoritmaları tarafından hesaplanarak oluşturulur. Ağ yöneticisinin önceden bazı tanımlamalar ve filtreleme girmesi gerekir. Ağda herhangi bir değişiklik olduğunda alternatif yollar otomatik olarak bulunur. Dinamik yönlendirme olarak adlandırılır. RIP, OSPF, BGP en çok kullanılan dinamik yönlendirme protokolleridir.
Ağ katmanı veya 3. katman, veri paketinin farklı bir ağa gönderilmesi gerektiğinde, veri paketine yönlendiricilerin kullanacağı bilginin eklendiği katmandır. Örneğin IP iletişim kuralı bu katmanda görev yapar.
İnternet protokol takımı, bilgisayarlar ve ağ cihazları arasında iletişimi sağlamak amacıyla standart olarak kabul edilmiş kurallar dizisidir. Bu kurallar dizisi temel olarak verinin ağ üzerinden ne şekilde paketleneceğini ve iletilen veride hata olup olmadığının nasıl denetleneceğini belirlemektedir.
Oturum başlatma Protokolü (SIP), ses, video ve mesajlaşma uygulamalarını içeren gerçek zamanlı oturumları başlatmak, sürdürmek ve sonlandırmak için kullanılan bir sinyal protokolüdür. VoIP gibi IP üzerinden üzerinden ses, görüntü ve anlık mesaj iletişimi yanı sıra LTE (VoLTE) üzerinden cep telefonu araması için multimedya iletişim oturumlarını sinyalize etmek ve kontrol etmek için kullanılır. Günümüz IP Telefonlarının çoğunluğu SIP Protokolü ile çalışmaktadır. Cisco gibi bazı üreticiler SIP kullanmakla beraber bazı telefon modellerinde SCCP tercih etmektedir.
DirectPlay, DirectX'in çok kullanıcı oyunlar başta olmak üzere birçok kişinin aynı anda birçok mesaj yolladığı ortamların yaratılmasını kolaylaştırmak için geliştirdiği bir iletişim protokolüdür. DirectPlay, sunucu-istemci (server-client) veya peer to peer tipi bir organizasyonda asenkron mesajlaşma, mesaj öncelikleri, paket birleştirme, kayıpsız gönderim veya paket şifreleme gibi olanaklar sunar ve DirectPlay Voice modülü sayesinde ses iletimini de mümkün kılar.
Network Address Translation (NAT), TCP/IP ağındaki bir bilgisayarın yönlendirme cihazı ile başka bir ağa çıkarken adres uzayındaki bir IP ile yeniden haritalandırma yaparak IP paket başlığındaki ağ adres bilgisini değiştirme sürecidir.
Internet Control Message Protocol (ICMP), hata mesajları ve TCP/IP yazılımının bir takım kendi mesaj trafiği amaçları için kullanılır. ICMP RFC 792'de tanımlanmış ve RFC 950'de revize edilmiştir. Hataları raporlamak için kullanılan, kontrol amaçlı bir protokoldür. Bu şekilde normal kullanımının yanında, uzak sistem hakkında bilgi toplamak için sıkça kullanıldığından çok önemlidir. Genel olarak sistemler arası kontrol mesajları IP yerine ICMP üzerinden aktarılır. ICMP, IP ile aynı düzeyde olmasına karşın aslında kendisi de IP’yi kullanır. ICMP' nin hata raporlamak için kullanılması, IP'yi güvenli yaptığı anlamına gelmez. Datagram, yerine ulaşmayabilir ve bununla ilgili bir hata mesajı da gelmeyebilir. ICMP mesajlarındaki hataları raporlamak için ICMP kullanılmaz. ICMP, TCP/IP' nin işlemesine yardımcı olan bir protokoldür. Her hostta mutlaka ICMP protokolü çalışır. Hata durumunda host tarafından geri bilgilendirmeyi sağlar.
RFC 903 dosyasında tanımlanmış olan RARP, bir TCP/IP ağında MAC adresleri ile IP adresleri arasındaki bağı yapmak için kullanılır.
DHCP, ağda bulunan her bir bilgisayarın IP adresi, alt ağ maskesi, varsayılan ağ geçidi ve DNS sunucuları gibi ağ bağlantısı ayarlarının otomatik olarak atamasını sağlar. Bu sayede ağ yöneticileri, ağdaki her bir bilgisayarın IP adresi ve diğer ağ bağlantısı ayarlarını elle girerek zaman kaybetmek yerine, DHCP sunucusu üzerinden bu bilgileri otomatik olarak atayarak daha verimli ve güvenilir bir ağ yönetimi yapabilirler. Bu sayede sistem yönetim işlemi de kolaylaşmış olur. Ayrıca UDP, TCP'ye dayalı herhangi bir iletişim protokolünün ve DNS, NTP gibi ağ hizmetlerinin kullanımına olanak sağlar.
Çok yöne yayın, bir mesajı birçok kişiye en az bant genişliği kullanarak ulaştırma tekniğidir. TCP/IP'de birçok kişiye yayın yapmak istersek, üç seçimimiz vardır:
- Her yöne yayın yapmak ve yayınla ilgilenmeyenlerin o yayının mesajlarını çöpe atmak zorunda kalması. Bu işlem, birçok yayının olduğu durumlarda maliyetli olabilir.
- Her ilgilenen kişiye doğru tek yöne yayın yapmak. Bu durumda, her yeni kullanıcı için sunucunun bir o kadar ekstra bant genişliğine ihtiyacı olacaktır. Bu strateji de çok pahalı bir stratejidir.
- Mesajı sunucunun bir kez yollaması ve router'ların gerekiyorsa mesajı kopyalayıp diğer routerlara vermesi. Bu sayede, sunucu mesajı tek bir kez yollar, alıcı istemediği mesajları almaz; öte yandan router'lara biraz daha "akıl" eklemek gerekir.
IGMP, TCP/IP'de çoklu dağıtım (multicast) üyelerini yönetmek için kullanılan bir iletişim protokolüdür. Taşıma protokolü gibi davranmamasına rağmen, ağ katmanının üzerinde çalışması IP çokludağıtımın önemli bir özelliğidir. Tekli dağıtım(unicast) bağlantılardaki ICMP ye benzerdir. IGMP online streaming videolarda ve oyunlarda kullanılabilir. Bu tip uygulamaları desteklerken kaynaklarının daha verimli şekilde kullanılmasını sağlar.
İngilizce Router Information Protocol, yani Yönlendirme Bilgi Protokolü anlamına gelen RIP, bir TCP/IP ağındaki router'ların birbirini otomatik olarak tanımasında kullanılan bir iç yönlendirme protokoldür. Aynı zamanda uzaklık vektör algoritmasına dayanır ve IGP 'nın bir uygulamasıdır. Yönlendirme kararları, düğümler arasındaki sıçramaların sayısına dayanır. Yönlendiriciden geçmek bir sıçrama sayılır. İlk olarak XNS protokol kümesinde kullanılmış olup daha sonra IP ağ uygulamalarında kullanılmıştır.
İngilizce Open Shortest Path First, yani "En kısa yola Öncelik" anlamına gelen OSPF, bir TCP/IP ağındaki router'ların birbirini otomatik olarak tanımasında kullanılan bir protokoldür. OSPF yönlendirme internette intra-AS yönlendirme için RIP gibi yaygınca kullanılan bir yöntemdir. OSPF temelde internet servis sağlayıcılarının (ISP) üst-tabakalarında kullanılır. OSPF kelimesindeki ilk O harfi yönlendirme protokolü şartlarının açık olduğunu gösterir. OSPF'nin en güncel versiyonu ikincisidir[RFC 2328].
Open Systems Interconnection (OSI) modeli ISO tarafından geliştirilmiştir. Bu modelle, ağ farkındalığına sahip cihazlarda çalışan uygulamaların birbirleriyle nasıl iletişim kuracakları tanımlanır.
Bilgisayar ağları konusunda geçen Önyükleme Protokolü veya BOOTP, bir yapılandırma sunucusundan bir IP adresi almak için bir ağ istemcisi tarafından kullanılan bir ağ protokolüdür. BOOTP protokolü ilk olarak RFC 951 içerisinde tanımlanmıştı.
IP spoofing veya IP sahteciliği, sahte kaynak IP adresi ile Internet Protokolü (IP) paketlerinin oluşturulmasıdır. IP spoofing kavramı, ilk olarak 1980'li yıllarda akademik çevrelerde tartışılmıştır.
TCP/IP, yapı olarak iki katmanlı bir haberleşme protokolüdür. Üst Katman TCP verinin iletimden önce paketlere ayrılmasını ve karşı tarafta bu paketlerin yeniden düzgün bir şekilde birleştirilmesini sağlar. Alt Katman IP ise, iletilen paketlerin istenilen ağ adresine yönlendirilmesini kontrol eder.
NetBIOS over TCP/IP eski bilgisayarlardaki NetBIOS API tabanlı uygulamaların modern TCP/IP ağlarında kullanılmalarını sağlayan ağ protokolü.
Bilgisayar ağlarında, ARP zehirlenmesi saldırganın yerel alan ağı üzerinden sahte Adres Çözümleme Protokolü (ARP) mesajları göndermesi şeklinde tanımlanabilir. Saldırının amacı genellikle, saldırganın MAC adresini, başka bir uç sistemin IP adresiyle bağdaştırarak bu adresinin ağ trafiğini, saldırganın kendi makinesi üzerine yönlendirmesidir.
İnternet faksı veya çevrimiçi faks, standart telefon bağlantısı ve faks makinesi kullanmak yerine, faks göndermek için internet ve internet protokollerinin kullanılmasıdır. İnternet faksının, e-posta gibi internet üzerindeki diğer iletişim araçlarına kıyasla ayırt edici bir özelliği, geleneksel telefon tabanlı faks makineleriyle faks mesajı alışverişi yapabilmesidir.