Eine Anwendung der Vermittlungsschicht ist das Internet Protocol (IP). Dieses Protokoll wurde Anfang der achtziger Jahre eingeführt und hat sich im Zusammenhang mit dem TCP-Protokoll (siehe unten) im Netzwerkbereich sehr stark durchgesetzt.
Das IP-Protokoll ist ein verbindungsloses Protokoll, das auf der Idee von transparenten, aber nicht notwendigerweise zuverlässigen Internet Datagrammen basiert, die vom Senderechner zum Empfangsrechner über beliebige Netzwerke hinweg transportiert werden.
Die Transportschicht empfängt Nachrichten und teilt sie in Datagramme der Größe 64 kBytes auf. Jedes Datagramm wird über das Internet übertragen, wobei ein Datagramm in kleinere Einzelteile aufgeteilt werden kann. Wenn alle Teile am Ziel angekommen sind, werden sie von der Transportschicht wieder zur Originalnachricht zusammengebaut.