Rys. Budowa datagramu IP

Rys. Budowa nagłówka datagramu

	Pole WERSJA - [4-bitowe] - zawiera informację o wersji protokołu IP, która była używana przy tworzeniu datagramu. Informacja ta jest wykorzystywana do sprawdzania, czy nadawca, odbiorca i wszystkie routery zgadzają się na format datagramu. Oprogramowanie IP zawsze sprawdza pole wersji w celu upewnienia się, czy jego format zgadza się ze spodziewanym.
	Pole DŁUGOŚĆ NAGŁÓWKA (IHL - Internet Header Length) - [4-bitowe] - zawiera informację o długości nagłówka mierzoną w 32-bitowych słowach. Minimalna wartość to 5 (pole OPCJE IP i UZUPEŁNIENIE najczęściej nie są wypełniane).
	Pole TYP OBSŁUGI - [8-bitowe] - określa sposób w jaki powinien być obsłużony datagram. Składa się ono z pięciu podpól.

Rys. Budowa pola TYP OBSŁUGI

	Podpole PIERWSZEŃSTWO - [3-bitowe] - zawiera informację o stopniu ważności datagramu, od 0 (normalny stopień ważności) do 7 (sterowanie siecią). Umożliwia to nadawcy wskazanie jak ważny jest dany datagram.
	Bity O, S, P określają rodzaj przesyłania, którego wymaga datagram. Ustawienie bitu:

O - oznacza prośbę o krótkie czasy oczekiwania
       (0 - opóźnienie normalne, 1 - opóźnienie małe),
S - o przesyłanie szybkimi łączami
       (0 - wydajność normalna, 1 - wydajność wysoka),
P - o dużą pewność przesyłanych danych
       (0 - niezawodność normalna, 1 - niezawodność wysoka).

Bity 6 i 7 są zarezerwowane do użycia w przyszłości i mają wartość równą zero.

Ponieważ nie ma pewności, że trasa o wskazanych parametrach będzie dostępna, informacje te należy traktować tylko jako podpowiedź dla algorytmów trasowania. Jednocześnie wskazanie wszystkich trzech sposobów obsługi na raz, zwykle nie ma sensu. W praktyce większość oprogramowania węzłów i routerów ignoruje pole TYP OBSŁUGI.

	Pole DŁUGOŚĆ PAKIETU - [16-bitowe] - zawiera, mierzoną w bajtach, długość całego datagramu IP. Rozmiar pola danych można uzyskać przez odjęcie DŁUGOŚCI NAGŁÓWKA od DŁUGOŚCI PAKIETU. Ponieważ pole DŁUGOŚĆ PAKIETU ma 16 bitów długości, to maksymalny możliwy rozmiar datagramu IP wynosi: 216 - 1, czyli 65535 bajtów.
	Pole IDENTYFIKATOR - [16-bitowe] - zawiera wartość identyfikacyjną przypisaną nadawanemu pakietowi przed fragmentacją (jeżeli miałaby ona miejsce). W przypadku fragmentacji określa ona przynależność fragmentu do datagramu.
	Pole FLAGI - [3-bitowe] - flagi sterujące:

	bit nr 0: - zarezerwowany, musi mieć wartość zero;
	bit nr 1: DF (don't fragment)

	0 - można fragmentować;
	1 - informuje komputer węzłowy o tym, że tak oznaczony pakiet może być przesyłany dalej tylko w całości - jego fragmentacja jest zabroniona. Jeżeli pakiet taki okaże się zbyt duży dla komputera docelowego, to zostanie on po prostu skasowany;

bit nr 2: Flaga MF (more fragments) oznacza, że podczas transmisji pomiędzy komputerami pakiet został podzielony na części, a odebrana paczka danych jest tylko jego fragmentem.

	0 - ostatnia fragmentacja,
	1 - więcej fragmentacji.

	Pole PRZESUNIĘCIE FRAGMENTU - [13-bitowe] - pole to wskazuje do którego miejsca pakietu danych należy ten fragment. Bazując na tym parametrze możliwe jest późniejsze odtworzenie pakietu z części. PRZESUNIĘCIE FRAGMENTU jest mierzone w jednostkach 8 bajtowych (64 bitów). Pierwszy fragment ma przesunięcie równe zeru.
	Pole CZAS ŻYCIA (TTL - Time To Live) - [8-bitowe] - określa jak długo w sekundach pakiet może być przesyłany do kolejnych węzłów sieci. Ten limit czasowy wynosi zwykle od 15 do 30 sekund.

Wymogiem protokołu TCP/IP jest aby każdy router podczas przetwarzania nagłówka datagramu zmniejszał wartość pola CZAS ŻYCIA co najmniej o 1, nawet jeśli rzeczywiste przetwarzanie trwało krócej. Jeśli jednak router jest przeciążony i czas przetwarzania jest dłuższy wówczas wartość pola CZAS ŻYCIA zmniejsza się o czas faktycznego pozostawania datagramu wewnątrz routera. Gdy wartość pola zmaleje do zera, router kasuje datagram i wysyła do nadawcy komunikat o błędzie. Mechanizm ten zapobiega podróżowaniu datagramów w sieci w nieskończoność, np. gdy tablice tras są nieaktualne, a routery wyznaczają datagramom trasy w koło.

	Pole PROTOKÓŁ - [8-bitowe] - zawiera numer identyfikacyjny protokołu transportowanego dla którego pakiet jest przeznaczony. Numer poszczególnych protokołów transportowych określone są przez INTERNIC (Internet Network Information Center). Najbardziej popularnymi są: ICMP oznaczony numer 1 oraz TCP oznaczony numerem 6. Pełna lista protokołów obejmuje ok. 50 pozycji.
	Pole SUMA KONTROLNA NAGŁÓWKA - [16-bitowe] - służy do sprawdzenia sensowności nagłówka. Obejmuje tylko nagłówek IP i nie dotyczy w żadnym stopniu danych. Obliczenie sumy kontrolnej bezpośrednio po otrzymaniu pakietu oraz porównaniu jej z wartością zapisaną w niniejszym polu pozwala wykryć przekłamania.
	Pole ADRES NADAWCY - [32-bitowe] - zawiera adres IP pierwotnego nadawcy.
	Pole ADRES ODBIORCY - [32-bitowe] - zawiera adres IP końcowego odbiorcy.
	Pole OPCJE IP nie występuje w każdym datagramie - pierwotnym zastosowaniem OPCJI było ułatwienie testowania i usuwania błędów. Długość pola OPCJE zmienia się w zależności od tego jakie opcje są wybrane. Niektóre z nich mają długość 1 bajta, inne mają długość zmienną. Każda OPCJA składa się z kodu opcji długości 1 bajta po którym może się pojawić ciąg bajtów tej opcji. Pole OPCJE składa się z trzech części (rysunek).

Rys. Budowa pola OPCJE

1 bitowy znacznik KOPIUJ określa, że opcje mają być przekopiowane do wszystkich fragmentów (wartość 1), bądź tylko do pierwszego (wartość 0).

Bity KLASA OPCJI określają ogólną klasę opcji:

Tab. Znaczenie bitów KLASY i NUMERU OPCJI

Pole UZUPEŁNIENIE zależy od wybranych opcji. Zawiera ono zerowe bity, które mogą być potrzebne do zapewnienia, że nagłówek ma długość, która jest wielokrotnością 32 bitów (ponieważ DŁUGOŚĆ NAGŁÓWKA zawiera wartość mierzoną w jednostkach 32-bitowych).