Internet-Adressen und Port-Nummern:
Bei der Datenübertragung im Internet wird nicht nur ein Protokoll verwendet, sondern eine Gruppe von Protokollen, die in Schichten ineinander aufgebaut sind. Diese Verkapselung in einzelnen Schichten ist nicht etwa eine Besonderheit der Internet-Technik, sondern entspricht einem international gültigen Referenzmodell für die Kommunikation offener Systeme. Dieses Referenzmodell wird als ISO/OSI-Modell oder auch als ISO-Architekturmodell bezeichnet. Eine genaue Betrachtung dieser Theorie würde an dieser Stelle zu weit führen und deshalb soll hier nur auf das Wesentliche in komprimierter Form eingegangen werden.

Im Fall des Internets sind besonders drei Funktions-Ebenen von Interesse: Diese Architektur entspricht im übertragenen Sinn dem Transport von echten Paketen durch die Post oder einem anderen Paketdienst. Wenn nun beispielsweise ein Unternehmen mehrere Fabriken betreibt und eine Lieferung von mehreren Paketen von einer Fabrik zu einer anderen Fabrik erfolgen soll, so wird dazu ein LKW verwendet und die Pakete dort hinein geladen. Der Fahrer des LKW erhält die Ziel-Adresse der Fabrik und jedes einzelne Paket besitzt eine Angabe zu welcher Abteilung der Fabrik es geliefert werden soll.
Die Ebene 1 entspricht damit dem LKW und der Ziel-Adresse der Fabrik.
Bei Ebene 2 handelt es sich um einzelne Pakete mit der Angabe der Abteilung. In Ebene 3 wird bestimmt auf welche Art der Inhalt des Pakets zu verarbeiten ist, d.h. sind es beispielsweise Bauteile einer Maschine oder vielleicht Dokumente für die Buchführung. Die Ebene 3 besitzt folglich das größte Spektrum an Möglichkeiten und bedarf einer aufwendigen Administration.

Im Internet existieren für jede dieser drei Funktions-Ebenen verschiedene Protokolle (Sprachen).
Betrachtet man den Datenstrom der hintereinander gesendeten Bytes, so kann der Datenstrom in drei Segmente unterteilt werden. Die Segmente erfolgen hintereinander und entsprechen den drei Funktions-Ebenen. Jedes der hintereinander gesendeten Segmente repräsentiert damit ein Telegramm einer der Ebenen.

In Ebene 1 (Netzwerk-Ebene) wird einzig das Internet-Protokoll (IP) verwendet, welches die Aufgabe hat, den Weg durch das weit verzweigte Internet zu finden, um Computer miteinander zu verbinden. Das Internet-Protokoll verwendet dazu die Internet-Adressen der Computer (Sender und Empfänger) um das Ziel im Netzwerk zu bestimmen.
In Ebene 2 (Transport-Ebene) existieren zwei Protokolle, das TCP-Protokoll (Transmission Control Protocol) und das UDP-Protokoll (User Datagram Protocol). Dabei ist die Rede von TCP/IP und UDP/IP. Die beiden Protokolle haben die Aufgabe einzelne Datenpakete an bestimmte Ziele innerhalb eines Computers zu liefern. Beide Protokolle verwenden dazu eine sogenannte Port-Nummer (Port), als Adresse des Ziels innerhalb eines Computers. Der wesentliche Unterschied zwischen TCP und UDP besteht darin, dass der Transport von TCP-Telegrammen immer vom Empfänger zum Sender bestätigt werden muss, während UDP-Telegramme keine Bestätigung versenden. UDP-Telegramme sind damit viel schneller im Internet unterwegs als TCP, mit dem Risiko eines unbemerkten Verlustes.

In Ebene 3 (Verarbeitungs-Schicht oder Anwendungs-Schicht) existieren viele Protokolle, da diese Schicht das größte Spektrum an Möglichkeiten bietet.

Die bekanntesten Protokolle aus Ebene 3 sind:
Die oben genannten Protokolle werden ausschließlich über TCP/IP Verbindungen übertragen und verwenden Text-Basierte Telegramme, welche die Daten teilweise im Klartext (ASCII-Code) übertragen.
Zu beachten sind dabei besonders Telnet und SMTP, da hier die übertragenen Daten ganz einfach abgehört werden können, sowohl Passwörter als auch der Inhalt. Auch bei FTP kann beim Log-In der Name und das Passwort abgehört werden, eine Sicherheitslücke die Hacker leicht zum Eindringen in Server missbrauchen können.

Ports und deren praktische Anwendung:
In einem leistungsfähigen Netzwerk muss es nicht nur möglich sein Telegramme zwischen den verschiedenen Segmenten des Netzwerks zu übertragen und Daten zwischen den einzelnen Computern auszutauschen, sondern auch Programme und Software-Dienste der Computern müssen untereinander kommunizieren können. Die Betriebssysteme moderner Computer können mehrere Programme (Tasks, Prozesse, Dienste, usw.) quasi gleichzeitig ausführen.
Die Software ist es, die einem Computer eine Art "Intelligenz" verleihen kann. Die Kommunikation im Netzwerk wird damit eigentlich nicht durch den Computer selbst ausgeführt, sondern vielmehr durch seine Programme und Dienste.
Ganz einfach formuliert geht es darum, eine Möglichkeit zu finden damit verschiedene Programme eines Computers mit den Programmen eines anderen Computers kommunizieren können.
Damit Computer innerhalb des Internets kommunizieren können benötigt jeder Computer eine eigene Internet-Adresse. Damit die Programme der Computer untereinander kommunizieren können, benötigt jedes Programm zusätzlich noch eine sogenannte Port-Nummer (Port).
Der Port ist quasi die Adresse eines Programms oder eines Software-Dienstes innerhalb eines Computers.
Soll ein Anwendungs-Programm eine Nachricht zu einem anderen Programm eines anderen Computers senden, so sind zur Adressierung die Internet-Adresse des Ziel-Computers und die Port-Nummer (Port) des Ziel-Programms notwendig. Die dazu verwendeten Protokolle sind entweder die Kombination (Verschachtlung) von Internet-Protokoll (Adresse) mit dem TCP-Protokoll (Port) oder die Kombination von Internet-Protokoll (Adresse) mit dem UDP-Protokoll (Port). Die Rede ist dabei von TCP/IP oder UDP/IP.

Bei Routern werden Ports zudem dazu verwendet, um über eine sogenannte Port-Freigabe (NAT, Network Address Translation, Port-Forwarding) eine Weiterleitung eingehender TCP- oder UDP-Telegramme an Computer im lokalen Netzwerk durchzuführen, so wie in Kapitel 2.4.5.5 beschrieben.