IP数据报的格式

由上图可以看出， IP 数据报分为 20 字节的固定长度报报头和后面的可变长度报文。
一、IP数据报首部的固定字节
1、版本号：占 4 位，指 IP 协议的版本。通信双方使用的 IP 协议的版本必须一致。
2、报头长度：占 4 位，可表示的最大数值是 15 个单位（1 个单位为 4 字节），因此 IP 首部长度的最大值为 60 字节。当 IP 首部的字节数不是 4 的整数倍时，需利用最后一个字段（填充域）进行填充。
3、服务类型：占 8 位，用来获得更好的服务，8 个比特的分布情况如下表：

其中前 3 个比特表示优先级，他可以使数据报具有 8 个优先级中的一个；
第 4 个比特 D 表示低时延；
第 5 个比特 T 表示高吞吐量；
第 6 个比特 R 表示高可靠性，即在数据报的传输过程中，被节点交换机丢弃的概率更小；
第 7 个比特 C 比特，新增加的，表示要求选择更廉价的路由；
最后一个比特尚且未使用。
4、总长度：指首部和数据之和，单位为字节。占 16 位，因此数据报的最大长度为 65535 字节。当很长的数据报要进行传送时，总长度不是指未分段的数据报长度，而是指分段后每段的首部和数据长度之和。
5、标识：标识字段的意义和 OSI 的 IPDU 中的数据单元标识符的意义一致，是为了使分段后的各数据报之间最后能准确地重装成原来的数据报。注意：这里的标识不是顺序号的意思，因为 IP 是无连接的服务，数据报不存在按序接收的问题。
6、标志：占 3 位，目前只有两个字段有意义：
最低位：MF（More Fragment），为 1 表示后面还有分段的数据报，为 0 时表示此数据报是最后一个。
中间位：DG（Don’t Fragment），为 1 时不允许分段，为 0 时才允许分段。
7、片偏移：以 8 字节为偏移单位，占 13 位。
8、寿命：TTL（Time to Live），单位为 秒（s），寿命的建议值为 32s。
9、协议：占 8 位，它指定了此数据携带的运输层数据使用的协议，以便目的主机的 IP 层知道应将此数据交给哪个进程。常用的一些协议的响应字段值：DUP(17), TCP(6), ICMP(1), GGP(3), EGP(8), IGP(9), OSPF(89), TP4(29)。
首部字段和此字段只检验数据报的首部字段，而不考虑数据部分，以减少不必要的工作量。
10、地址：源站 IP 地址字段和目的端 IP 地址字段都占 4 个字节。

二、IP 首部的可变部分：一个任选字段，用来支持排错、测量及安全等措施，内容很丰富。此字段的长度可变，从 1 字节到 40 字节不等，取决于所选择的代码。