Слово «протокол» в сетевых технологиях имеет смысл, близкий, но несколько отличный от значения, такого, как «документ с записью всего происходящего», приводимого в словаре Ожегова. За ним стоит многозначное понятие, применяемое в разных контекстах, наиболее важным из которых для конечного пользователя является представление о протоколе как о некотором своде четко определенных правил, которые одинаково реализованы в различных системах (программах, шлюзах, пакетах данных и др.). Благодаря этому в местах взаимодействия этих систем, например, при инициировании соединения программы-клиента с программой-сервером или при попадании передаваемого пакета данных на машину-шлюз, все происходит по заранее определенному сценарию.
Пример. Чтобы пояснить понятие протокола, рассмотрим пример, не имеющий отношения к компьютерным сетям, а именно: обсудим взаимодействие двух предприятии А и Б, связанных между собой деловым сотрудничеством. Между предприятиями существуют многочисленные договоренности и соглашения, такие, например, как регулярные поставки продукции одного предприятия другому. В соответствии с этой договоренностью начальник отдела продаж одного из предприятий каждый месяц должен посылать сообщение начальнику отдела закупок второго предприятия о том, сколько и какого товара они могут поставить в этом месяце. В ответ на это сообщение начальник отдела закупок посылает заявку на требуемое количество продукции. (Условленный порядок взаимодействия начальником в данном случае соответствует понятию «протокол уровня начальников».) Начальники посылают свое сообщение и заявки через своих секретарей.
После того как сообщения переданы секретарям, начальников не волнует, каким образом эти сообщения будут перемещаться дальше — обычной или электронной почтой, факсом или нарочным. Выбор способа передачи — это уровень компетенции секретарей, они могут решать этот вопрос, не уведомляя об этом своих начальников, так как их протокол взаимодействия связан только с передачей сообщений, поступающих сверху, и не касается содержания этих сообщений. Отправив письмо, секретари считают свою функцию выполненной, разве что в правила работы хорошего секретаря входит еще и проверка получения сообщения адресатом.
При решении других вопросов начальники могут взаимодействовать по другим правилам, но это не повлияет на работу секретарей, для которых не важно, какие сообщения отправлять, а важно, чтобы они дошли адресату. Итак, в данном случае имеем дело с двумя уровнями — начальниками и секретарями, и каждый уровень имеет собственный протокол, который может быть изменен независимо от протокола другого уровня. Эта независимость протоколов друг от друга и делает привлекательным многоуровневый подход.
Как и в примере выше, по мере продвижения пакета данных по сети на каждом этапе его взаимодействия с другими сетевыми элементами отрабатывают протоколы разных уровней. Полную совокупность таких протоколов, необходимых для успешного взаимодействия разных элементов в рамках сети данного типа, принято называть семейством или стеком. Интернет работает под семейством протоколов ТСР/IР, которое имеет многоуровневую структуру.