IP包首部格式
IPv4首部一般是20字节长。在以太网帧中，IPv4包首部紧跟着以太网帧首部，同时以太网帧首部中的协议类型值设置为080016。 IPv4提供不同，大部分是很少用的选项，使得IPv4包首部最长可扩展到60字节(总是4个字节4个字节的扩展)
| 0 | 4 | 8 | 12 | 16 | 19 | 24 | 31 |
| 版本 | 首部长度 | 服务类型 | 长度 | ||||
| 认证 | 标志 | 段偏移量 | |||||
| TTL | 协议 | 校验和 | |||||
| 源IP地址 | |||||||
| 目的IP地址 | |||||||
| 选项 ... | |||||||
IP包头字段说明
版本：4位，指定IP协议的版本号。
包 头长度(IHL)：4位，IP协议包头的长度，指明IPv4协议包头长度的字节数包含多少个32位。由于IPv4的包头可能包含可变数量的可选项，所以这 个字段可以用来确定IPv4数据报中数据部分的偏移位置。IPv4包头的最小长度是20个字节，因此IHL这个字段的最小值用十进制表示就是5 (5x4 = 20字节)。就是说，它表示的是包头的总字节数是4字节的倍数。
服务类型：定义IP协议包的处理方法，它包含如下子字段
过程字段：3位，设置了数据包的重要性，取值越大数据越重要，取值范围为：0（正常）~ 7（网络控制）
延迟字段：1位，取值：0（正常）、1（期特低的延迟）
流量字段：1位，取值：0（正常）、1（期特高的流量）
可靠性字段：1位，取值：0（正常）、1（期特高的可靠性）
成本字段：1位，取值：0（正常）、1（期特最小成本）
未使用：1位
长度：IP包的总长
认证：
标志：是一个3位的控制字段，包含：
保留位：1位
不分段位：1位，取值：0（允许数据报分段）、1（数据报不能分段）
更多段位：1位，取值：0（数据包后面没有包，该包为最后的包）、1（数据包后面有更多的包）
段偏移量：当数据分组时，它和更多段位（MF, More fragments）进行连接，帮助目的主机将分段的包组合。
TTL：表示数据包在网络上生存多久，每通过一个路由器该值减一，为0时将被路由器丢弃。
协议：8位，这个字段定义了IP数据报的数据部分使用的协议类型。常用的协议及其十进制数值包括ICMP(1)、TCP(6)、UDP(17)。
校验和：16位，是IPv4数据报包头的校验和。
源地址（Source Address，SA）
发送IP数据包的IP地址，占32位。
目的地址（Destination Address）
接收IP数据包的IP地址，也占32位。
选项（Options）+填充（Padding）
这两个选项较少使用，只有某些特殊的封包需要特定的控制才会利用到。共32位。这些选项通常包括：
? 安全和处理限制：用于军事领域
? 记录路径：让每个路由器都记下它的IP地址
? 时间戳：让每个路由器都记下它的IP地址和时间
? 宽松的源站选路：为数据报指定一系列必须经过的IP地址
? 严格的源站选路：与宽松的源站选路类似，但是要求只能经过指定的这些地址，不能经过其他的地址。
以上这些选项很少被使用，而且并非所有的主机和路由器都支持这些选项。选项字段一直都是以32位作为界限，在必要的时候插入值为0的填充字节。这样就保证IP首部始终是32位的整数倍（这是首部长度字段所要求的）。
从以上IP包头格式可以看出，IP协议包头大小也有两种：当没有“选项”这个字段时，为160位，20个字节；当有“选项”字段时为192位，24个字节。它与TCP协议包头大小是一样的。