La couche transport fournit les données dont le réseau a besoin en :
divisant en segments les données reçues d’une application ;
ajoutant un en-tête pour identifier et gérer chaque segment ;
utilisant les informations de l’en-tête pour réassembler les segments en données d’application ;
transférant les données assemblées à l’application adéquate.

Les protocoles UDP et TCP sont couramment utilisés en tant que couche transport.

Les datagrammes UDP et les segments TCP ajoutent aux données des préfixes, composés d’en-têtes contenant un numéro de port source et un numéro de port de destination. Ces numéros de ports permettent d’orienter les données vers l’application correcte s’exécutant sur l’ordinateur de destination.

Le protocole TCP ne transmet aucune donnée au réseau tant qu’il n’a pas la confirmation que la destination est prête à les recevoir. Le protocole TCP gère alors le flux de données et renvoie tout segment de données pour lequel la destination n’a pas envoyé de reçu. TCP utilise divers mécanismes comme les connexions en trois étapes, les minuteurs, les reçus et le fenêtrage dynamique pour assurer la fiabilité de ces fonctions. Néanmoins, cette fiabilité impose une surcharge au réseau car elle crée des en-têtes de segments beaucoup plus volumineux et accroît le trafic réseau entre la source et la destination qui gèrent le transport des données.

Si les données d’application doivent être rapidement livrées à travers le réseau, ou si la bande passante du réseau ne peut pas prendre en charge la surcharge représentée par les messages de contrôle échangés entre les systèmes source et de destination, les développeurs préfèreront le protocole UDP pour la couche transport. Ceci s’explique par le fait que le protocole UDP n’effectue pas de suivi, et n’accuse pas réception des datagrammes parvenus à leur destination. Il se contente de transmettre les datagrammes reçus à la couche application dans l’ordre de leur arrivée et il ne réexpédie pas les datagrammes perdus. Ceci n’implique pourtant pas nécessairement que la communication elle-même n’est pas fiable car les protocoles et services de la couche application peuvent comporter des mécanismes permettant de traiter les datagrammes perdus ou retardés si l’application l’exige.
Les développeurs d’applications choisissent le protocole de la couche transport répondant le mieux aux exigences des utilisateurs. Ces développeurs n’oublient pas, cependant, que les autres couches jouent un rôle dans les communications sur les réseaux de données et qu’elles influencent leurs performances.

Premier modèle de protocole en couches pour les communications interréseau
Crée au début des années 70 et est appelé modèle Internet.
Définit quatre catégories de fonctions qui doivent s’exécuter pour que les communications réussissent.
Aucune entreprise ne contrôle la définition du modèle.ƒ
Les définitions de la norme et des protocoles TCP/IP sont traitées dans un forum public et définies dans un ensemble de documents disponible au public.(RFC: Request For Comments)

Une communication réussie entre des hôtes sur un réseau nécessite une interaction entre de nombreux protocoles différents. Un groupe de protocoles associés entre eux et nécessaires à une fonction de communication est appelé suite de protocoles. Ces protocoles sont implémentés dans les logiciels et le matériel qui se trouvent sur chaque hôte et périphérique réseau.

Un modèle de référence fournit une référence commune pour maintenir la cohérence dans tous les types de protocoles et de services réseau. Un modèle de référence n’est pas destiné à être une spécification d’implémentation, ni à fournir un niveau de détail suffisant pour définir précisément les services de l’architecture réseau. Le principal objectif d’un modèle de référence est d’aider à obtenir une compréhension plus claire des fonctions et du processus impliqués.

Le modèle OSI (Open Systems Interconnection) constitue le modèle de référence interréseau le plus répandu. Il est utilisé pour la conception de réseaux de données, pour les spécifications de fonctionnement et pour le dépannage.

Bien que les modèles TCP/IP et OSI soient les principaux modèles utilisés lorsqu’il s’agit de fonctionnalités réseau, les concepteurs de protocoles, de services ou de périphériques réseau peuvent créer leurs propres modèles pour représenter leurs produits. Enfin, les concepteurs doivent communiquer avec l’industrie en associant leurs produits ou leurs services aux modèles OSI ou TCP/IP ou aux deux.