Dopo aver stabilito i protocolli del livello di collegamento come base per la comunicazione, c’è bisogno di altri protocolli, di modo che i pacchetti arrivino alle applicazioni corrispondenti. Nell’ambito del modello ISO/OSI l’inoltro avviene sul livello di trasporto (livello 4). Anche qui ogni stack possiede il suo protocollo. Per la famiglia di protocolli Internet si individuano in particolare:
- TCP (Transmission Control Protocol)
- e UDP (User Datagram Protocol).
Il protocollo TCP, nominato per primo, a partire dal grande successo di Internet si è trasformato come IP in uno standard per le connessioni di rete. Nella maggior parte dei casi si basa sull’IP, perciò si parla anche spesso di reti TCP/IP. Come protocollo orientato alla connessione il TCP prevede una connessione esistente tra i partecipanti della comunicazione per il trasporto dei pacchetti, inoltre garantisce il trasporto stabile dei dati, così che tutti i pacchetti arrivino ai destinatari per intero e nella giusta sequenza. Per realizzarlo, il protocollo aggiunge ai pacchetti informazioni aggiuntive, come un numero di sequenza e una checksum.
Invece, il protocollo UDP fa parte della famiglia dei protocolli Internet per la trasmissione veloce e di pacchetti più piccoli senza connessione. Le connessioni UDP non offrono perciò alcuna sicurezza che un pacchetto arrivi al destinatario, ma in compenso, grazie alla gestione dei dati bassa (informazioni aggiuntive nell’header), risultano molto più veloci per il trasferimento dei dati, dove i più piccoli errori di trasmissione non presentano alcuna difficoltà. Per questo motivo il protocollo UDP (User Datagram Protocol) viene utilizzato per gli streaming audio e video, per le richieste DNS e le connessioni VPN (Virtual Private Network), ma non solo.
Come la famiglia di protocolli Internet, anche altri stack di protocolli dispongono di protocolli di trasmissione specifici, che si basano sui protocolli di rete e sono molto simili a quello TCP. Le reti Novell utilizzano per il traffico dati nel livello di trasporto il protocollo SPX (Sequenced Packet Exchange), mentre nello stack di AppleTalk il trasporto dei pacchetti avviene grazie all’ATP (AppleTalk Transaction Protocol).