AH和ESP協議在作業系統核心模組，用於對IP包的過濾。IKE是執行在外部的守護程式。PF＿KEY實現了外部執行程式與核心間的通訊。

　　對於AH和ESP，都有兩種操作模式：　隧道模式和傳輸模式。　兩種模式的區別是：　隧道模式將整個IP分組封裝到AH/ESP中，而傳輸模式將上層協議（如TCP）部分封裝到AH/ESP中。　

　　IKE協議用於協商AH和ESP協議所使用的密碼演算法，並將演算法所需的金鑰放在合適的位置。IKE動態建立SA，代表IPSec對SA進行協商，並對SADB進行填充，使用UDP協議和500埠。

　　IKE的基礎是金鑰管理協議（Internet Security Association and Key Management Protocol ISAKMP）、Oakley和SKEME三種協議。

　　SA的建立方式有兩種：一種是手工建立，這將大大降低IPSec的可擴充套件性；另一種是採用標準的金鑰交換協議，如IKE，動態驗證通訊雙方的身份、協商安全服務及金鑰生成，最終建立SA。

　IPSec被設計成與演算法無關，演算法的選擇在安全策略資料庫（SPD）中指定。IPSec規定了一組標準的預設演算法。按規定在AH協議中必須技術HMAX與MD5或SHA－1結合的演算法。在ESP協議中必須支援DES＿CBC演算法，及HMAC和SHA1結合的演算法。