IP协议提供不可靠、无连接的数据报传送服务。
- 不可靠：尽力而为地传输，不保证IP数据报能成功到达目的地。
- 无连接：每一个数据报之间相互独立地进行路由选择，可不按发送顺序接收。
IP首部格式例如以下：
以下就用这幅图结合Wireshark来分析个字段含义。
这次截取的是DNS数据报，它位于应用层。
首先看一下整个IP首部的内容：
相应的原始数据：
以下按字段分别进行说明。
4位版本号表示眼下的协议版本号号。
这里使用的是IPv4，当然值就是4啦。
4为首部长度表示首部包括多少个4字节。
相应Header length字段的20字节，但依据原始数据能够看出，这个字段实际值应该是5，也就是有5个4字节，共20字节。
8位服务类型包含最小延迟、最大吞吐量、最高可靠性等性能指标。这里全为0表示一般服务。
16位总长度是指整个IP数据报的长度。以字节为单位。这里为514字节。注意这一长度仅仅是包括在以太网帧中的IP数据报的长度，不包括以太网帧开头的目的地址（6字节）、源地址（6字节）、类型（2字节）。
16位标识唯一地标识主机发送的每一份数据报。
通常每发送一份报文它的值就加1。这一字段主要用来分片和重组。
3位标识。在分片和重组时用到，这里暂不讨论。
13位片廉价。
在分片和重组时用到。这里暂不讨论。
8位生存时间表示该数据报能够经过的最多路由器数。经过一个路由器值减1。减到0则丢弃该数据报。并发送ICMP报文通知源主机。
8位协议域。分别有：
- 1表示ICMP协议
- 2表示IGMP协议
- 6表示TCP协议
- 17表示UDP协议
我们这里是UDP协议。从而能够知道，DNS协议执行于UDP之上。
16位首部检验和。
详细怎样校验这里不讨论。当校验值有误时，IP层丢弃收到的数据报，但不生成差错报文，由上层去发现丢失的数据报并进行重传。
接下来就是32位的源IP加上32位的目的IP。这里没什么好说的。
最后的选项字段非常少被使用，这里就不讨论了。
參考：
《TCP/IP具体解释》 P24-P27.