A TCP/IP hálózat fizikai szintje azonos az ISO/OSI modell fizikai szintjével. Ez a réteg gondoskodik a hálózati eszközzel, mint pl. a modemmel, az Ethernet- vagy ISDN-kártyával való kapcsolatról. Elvégzi az adatok hardveren keresztüli továbbítását a hálózat felé. Feladatának elvégzése során becsomagolja a felsõbb szintek által szállított, a hálózatnak szánt adatokat a fizikai hálózatnak megfelelõ címek "csomagolópapírjába". Ez a réteg teljesen rejtve marad a felhasználók elõl.
A kapcsolati réteg - amelynek az ISO/OSI modellben adatkapcsolati szint volt a neve - a fizikai szint és a hálózati szint között helyezkedik el. A kapcsolati réteg azokat az alapvetõ funkciókat nyújtja, amelyek az adatcsomagok hálózatra történõ küldéséért felelõsek. Ez a szint adatokat küld és fogad a hálózati szint IP moduljára, illetve moduljáról. A TCP/IP protokollkészlet protokolljai függetlenül mûködnek a számítógépünk által használt hálózati technológiától. A számítógépünket összekapcsolhatjuk bármely olyan technológiát alkalmazó hálózattal, amely tartalmazza a TCP/IP protokollokat. Ez azért valósulhat meg, mert a kapcsolati réteg elrejti ezen technológiák egyedi megoldásait. Ez a réteg két protokollt is tartalmaz, amelyeket a címek megfejtéséhez használ. A két protokoll: az ARP és a RARP.
Feladata a hálózati szinten lévõ (IP) címeket a kapcsolati szint megfelelõ címeivé alakítani. A hálózati szinten IP-címet használnak, de a kapcsolati és fizikai rétegben fizikai (kártya)címet kell használni. Jelenleg a legtöbb hálózat fizikai és adatkapcsolati szinten Ethernet kártyákat használ. Az Ethernet keretnek saját fejléce van, és egyedi, 48 bites címzéssel rendelkezik, és ezek figyelik a hálózaton továbbított kereteket és keresik a saját Ethernet címüket. A csatolókártyák nem ismerik az IP-címeket, amelyek 32 bitesek, és arra szolgálnak, hogy meg lehessen találni egy csatolókártyát és az azt tartalmazó számítógépet. Ezért az IP-címeket Ethernet címekké kell alakítani és erre szolgál az ARP protokoll.
Ha egy gép egy másikhoz akar kapcsolódni - amelyrol tudja, hogy vele azonos alhálózaton van -, elõször egy cache-ben (a számítógép memóriájában vagy a háttértároló egy részén kialakított "gyorsítótár" a korábban használt vagy a hálózatról nemrég letöltött adatok ideiglenes tárolására) keresi a fizikai címet. Ha nem találja, akkor elküld egy üzenetszórásos üzenetet IP csomagban, amelybe beteszi a keresett IP-címét, a fizikai címnek hagy egy üres mezõt, majd beteszi a saját IP-címét és fizikai címét és megkérdezi, hogy ki is az XY IP-címmel rendelkezo számítógép és mi az o fizikai címe. Az üzenetet mindenki veszi, de csak az válaszol rá, aki az adott IP-cím tulajdonosa, az kitölti a fizikai címre szolgáló helyet, és visszaküldi a csomagot. Közben a csomagból õ is ki tudja venni a feladó IP-címét, és fizikai címét, és azt be tudja építeni a saját cache-be. Ezután a kezdeményezo - hogy ne kelljen folyton ARP üzeneteket küldözgetni - elhelyezi a címzettre vonatkozó információkat egy gyorsítótárba (ARP Cache) és legközelebb, ha ugyanazzal a címzettel akar kommunikálni, akkor már abból veszi az adatokat.
Az elõbbivel ellentétes folyamatot végez, vagyis a kapcsolati címeket, mint pl. egy Ethernet címet IP-címmé alakít át. A hálózati azonosítót kérõ számítógép egy broadcast csomagban teszi közzé az adatkapcsolati címet, amely eljut a hálózaton levõ RARP szerverhez. A szerver, amennyiben a kérõ csomópont adatkapcsolati címe benne van a nyilvántartásban, a csomópontnak szánt hálózati címmel válaszol. Miután a válaszcsomag megérkezett, a hálózati cím felkonfigurálása után a kérõ végpont megkezdheti az adatkommunikációt.
A RARP protokollt sok hiányossága miatt ma már nem használják.
A legfõbb probléma vele, hogy csak az adatkapcsolati rétegben
tud mûködni, a hálózati rétegbeli eszközök
nem továbbítják az adatkereteit, így minden hálózathoz
szükséges egy szerver üzemeltetése. Autokonfigurációs
célokra a RARP protokoll helyett ma már inkább a BOOTP
és a DHCP protokollokat használják, ezekre késõbb
térek ki.
tart.