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IPV4首部
通过IP进行通信时，需要在数据的前面加人IP首部信息。IP首部中包含着 用于IP协议进行发包控制时所有的必要信息。了解首部的结构，也就能够对 IP所提供的功能有一个详细的把握。
IPV4-版本
由4比特构成，表示标识IP首部的版本号。IPv4的版本号即为4, 因此在这 个字段上的值也是"4"。
IPV4-首部长度
由4比特构成，表明IP首部的大小，单位为4字节(32比特）。对于没有可 选项的IP包，首部长度则设置为"5"。
也就是说，当没有可选项时，IP首部的 长度为20字节(4x5 =20)。
IPV4-区分服务
由8比特构成，用来表明服务质量。每一位的具体含义
这个值通常由应用指定。而且现在也鼓励这种结合应用的特性设定TOS的方 法。然而在目前，几乎所有的网络都无视这些字段。这不仅仅是因为在符合质量 要求的情况下按其要求发送本身的功能实现起来十分困难，还因为若不符合质量 要求就可能会产生不公平的现象。因此，实现TOS控制变得极其复杂。这也导致 TOS整个互联网几乎就没有被投入使用。不过已有人提出将TOS字段本身再划分 为DSCP和ECN两个字段的建议。
IPV4-DSCP段与ECN段
DSCP (Differential Services Codepoint, 差分服务代码点）是TOS (Type Of Service)的一部分。现在统称为DiffServ , 用来进行质量控制。
如果3-5位的值为0, 0-2位则被称作类别选择代码点。这样就可以像TOS 的优先度那样提供8种类型的质量控级别。对于每一种级别所采取的措施则由提 供DiffServ的运营管理者制定。为了与TOS保持一致，值越大优先度也越高。如 果第5位为1, 表示实验或本地使用的意思。
ECN (Explicit Congestion Notification, 显式拥塞通告）用来报告网络拥堵情 况，由两个比特构成。
第6位的ECT用以通告上层TCP层协议是否处理ECN,当路由器在转发ECN为1的包的过程中,如果出现网络拥堵的情况,就将CE位设置为1。
IPV4-总长度
表示IP首部与数据部分合起来的总字节数。该字段长16比特。因此IP包的 最大长度为65535 (= 2^16)字节。
目前还不存在能够传输最大长度为65535字节的IP包的数据 链路。不过，由于有IP分片处理，从IP的上一层的角度看，不论底层采用何种 数据链路，都可以认为能够以IP的最大包长传输数据。
IPV4-标识
由16比特构成，用于分片重组。同一个分片的标识值相同，不同分片的标识 值不同。通常，每发送一个IP包，它的值也逐渐递增。此外，即使ID相同，如 果目标地址、源地址或协议不同的话，也会被认为是不同的分片。
IPV4-标志
由3比特构成,表示包被分片的相关信息。每一位的具体含义请参考下表。
IPV4-片偏移
由13比特构成，用来标识被分片的每一个分段相对于原始数据的位置。第一 个分片对应的值为0。
由于占13位，因此最多可以表示8192 (= 2^13)个相 对位置。单位为8字节，因此最大可表示原始数据8x8192=65536字节的位置。
IPV4-生存时间
由8比特构成,它最初的意思是以秒为单位记录当前包在网络上应该生存的·期限。
然而,在实际中它是指可以中转多少个路由器的意思。每经过一个路由器, TTL会减少1,直到变成0则丢弃该包。
IPV4-协议
由8比特构成，表示IP首部的下一个首部隶属于哪个协议。目前常使用的协议如表，已经分配相应的协议编号。
IPV4-首部校验和
由16比特(2个字节）构成，也叫IP首部校验和。
该字段只校验数据报的 首部，不校验数据部分。它主要用来确保IP数据报不被破坏。
校验和的计算过 程，首先要将该校验和的所有位置设置为0, 然后以16比特为单位划分IP首部， 并用1补数”计算所有16位字的和。最后将所得到这个和的1补数赋给首部校验 和字段。
IPV4-源地址
由32比特(4个字节）构成，表示发送端IP地址。
IPV4-目标地址
由32比特(4个字节）构成，表示接收端IP地址。
IPV4-可选项
长度可变，通常只在进行实验或诊断时使用。该字段包含如下几点信息：
- 安全级别
- 源路径
- 路径记录
- 时间截
IPV4-填充
也称作填补物。在有可选项的情况下，首部长度可能不是32比特的整数倍。
为此，通过向字段填充0, 调整为32比特的整数倍。
IPV4-数据
存入数据。将IP上层协议的首部也作为数据进行处理。
IPV6首部
IPv6的IP数据首部格式如图。相比IPv4, 已经发生了巨大变化。
IPv6中为了减轻路由器的负担，省略了首部校验和字段，因此路由器不再 需要计算校验和，从而也提高了包的转发效率。
此外，分片处理所用的识别码成为可选项。为了让64位CPU的计算机处理 起来更方便，IPv6的首部及可选项都由8字节构成。
IPV6-版本
与IPv4一样,由4比特构成。IPv6其版本号为6,因此在这个字段上的值为 "6"
IPV6-通信量类
相当于1Pv4的TOS (Type Of Service)字段，也由8比特构成。由于TOS在 1Pv4中几乎没有什么建树，未能成为卓有成效的技术，本来计划在1Pv6中删掉这 个字段。不过，出于今后研究的考虑还是保留了该字段。
IPV6-流标号
由20比特构成，准备用于服务质量(QoS : Quality Of Service) 控制。使用 这个字段提供怎样的服务已经成为未来研究的课题。不使用QoS时每一位可以全 部设置为0。
在进行服务质量控制时，将流标号设置为一个随机数，然后利用一种可以设 置流的协议RSVE(Resource Reservation E'rotocol) T在路由器上进行QoS设置。当 某个包在发送途中需要QoS时，需要附上RSVE预想的流标号。路由器接收到这 样的IE包后先将流标号作为查找关键字，迅速从服务质量控制信息中查找并做相 应处理。
此外，只有流标号、源地址以及目标地址三项完全一致时，才被认为是一 个流。
IPV6-有效载荷长度
有效载荷是指包的数据部分。IPv4的TL (Total Length)是指包括首部在内的 所有长度。然而IPv6中的这个Playload Length不包括首部，只表示数据部分的长 度。由于IPv6的可选项是指连接IPv6首部的数据，因此当有可选项时，此处包 含可选项数据的所有长度就是Playload Length。
IPV6-下一个首部
相当于IPv4中的协议字段。由8比特构成。通常表示IP的上一层协议是TCP 或UDP。不过在有IPv6扩展首部的情况下，该字段表示后面第一个扩展首部的协 议类型。
IPV6-跳数限制
由8比特构成。与IPv4中的TTL意思相同。为了强调”可通过路由器个数” 这个概念，才将名字改成了"Hop Limit"。
数据每经过一次路由器就减1减到0 则丢弃数据。
IPV6-源地址
由128比特(8个16位字节）构成。表示发送端IP地址
IPV6-目标地址
由128比特(8个16位字节）构成。表示接收端IP地址。
IPV6-扩展首部
IPv6的首部长度固定，无法将可选项加人其中。取而代之的是通过扩展首部 对功能进行了有效扩展。
扩展首部通常介于IPv6首部与TCP/UDP首部中间。在IPv4中可选项长度固 定为40字节，但是在IPv6中没有这样的限制。也就是说，IPv6的扩展首部可以 是任意长度。扩展首部当中还可以包含扩展首部协议以及下一个扩展首部字段。
IPv6首部中没有标识以及标志字段，在需要对IP数据报进行分片时，可以使 用扩展首部。
具体的扩展首部如表所示。当需要对IPv6的数据报进行分片时，可以设 置为扩展域为44 (Fragemant Header)。使用IPsec时，可以使用50、51的ESP、 AH。Mobile IPv6的情况下可以采用60与135的目标地址选项与移动首部。
