Когда маршрутизация по сети завершена, данные попадают на конечный узел, и их следует передать соответствующему пользователю или процессу. По мере продвижения данных вверх или вниз по уровням TCP/IP возникает необходимость передавать их нужному протоколу на каждом из уровней. Система должна обладать способностью передавать данные многих приложений - посредством не столь многочисленных транспортных протоколов - протоколу Internet. Объединение многих источников данных в один поток называется мультиплексированием.

Данные, поступающие из сети, необходимо демультиплексировать: разделить в целях доставки различным процессам. Для решения этой задачи в IP транспортные протоколы определяются номерами протоколов, а приложения определяются номерами портов в транспортных протоколах.

Отдельные протоколы и номера портов зарезервированы за широко известными службами (well-known services). Широко известные службы - это стандартные сетевые протоколы (например, FTP и Telnet), имеющие широкое распространение в сети. Номера протоколов и номера портов назначаются широко известным службам организацией IANA (Internet Assigned Numbers Authority). Официально зарегистрированные номера задокументированы на сайте www.iana.org. Unix-системы хранят определения номеров протоколов и портов в паре текстовых файлов.