Формат IP-пакета версии IPv4

включая любые опции. Так как это 4-битное поле, оно ограничивает размер заголовка в 60 байт. Обычная величина в этом поле (когда отсутствуют опции) - 5.

111 - управление сетью (максимальный приоритет)
110 -
101 -
100 -
011 -
010 -
001 -
000 – обычная передача (минимальный приоритет)
Биты D,T,R,C определяют желаемый тип маршрутизации:
D (Delay) - минимальная задержка,
T (Throughput)  - максимальная пропускная способность,
R (Reliability)  - максимальная надежность,
C (Cost)  - минимальная стоимость.
В дейтаграмме может быть установлен только один из битов D,T,R,C. Старший бит байта не используется.

Но после начала разработок средств обеспечения качества обслуживания (QoS) внимание к этому возросло. Появилось предложение замены поля TOS на поле DSCP (Differenciated Services Code Point), которое также имеет 8 бит (см. RFC-2474). Иногда это поле называется байтом DS (Differentiated Services).
Стандартным значением DSCP по умолчанию является 000000.
Биты ECN используются в алгоритме раннего предупреждения о перегрузках (см. RFC 3168).

данных (MTU - Media Transmission Unit), это число зависит от скоростных характеристик среды и вероятности возникновения ошибки при передаче. Например, размер MTU в 10Мбит/с Ethernet равен 1536 октетам, в 100 Мбит/с FDDI - 4096 октетам.
При передаче дейтаграммы из среды с большим MTU в среду c меньшим MTU может возникнуть необходимость во фрагментации дейтаграммы. Фрагментация и сборка дейтаграмм осуществляются модулем протокола IP. Для этого применяются поля “ID” (Identification), “Flags” и “Fragment Offset” заголовка дейтаграммы.
Фрагментация может быть осуществлена как на отправляющем хосте, так и на промежуточном маршрутизаторе.
Когда IP-дейтаграмма фрагментирована, она не собирается вновь до тех пор, пока не достигнет конечного пункта назначения.

процессом фрагментации и последующей "сборки" дейтаграммы. Идентификатор представляет собой уникальный код дейтограммы, позволяющий идентифицировать принадлежность фрагментов и исключить ошибки при "сборке" дейтограмм.
Бит 0 поля флаги является резервным, бит 1 (DF) служит для управления фрагментацией пакетов (0 - фрагментация разрешена; 1 - запрещена), бит 2 (MF) определяет, является ли данный фрагмент последним (0 - последний фрагмент; 1 - следует ожидать продолжения).
Fragment Offset - смещение фрагмента, значение поля указывает, на какой позиции в поле данных исходной дейтаграммы находится данный фрагмент. Смещение считается 64-битовыми порциями, т.е. минимальный размер фрагмента равен 8 октетам, а следующий фрагмент в этом случае будет иметь смещение 1. Первый фрагмент имеет смещение нуль.
Когда IP-дейтаграмма фрагментируется, каждый фрагмент становится пакетом, с собственным IP заголовком, и маршрутизируется независимо от других пакетов.
если один фрагмент потерялся, дейтаграмма должна быть целиком повторно передана

среде передачи (например, с Ethernet-интерфейса) в модуль IP поступает дейтаграмма;
модуль IP анализирует заголовок дейтаграммы;
если пунктом назначения дейтаграммы является данный компьютер:
если дейтаграмма является фрагментом большей дейтаграммы, ожидаются остальные фрагменты, после чего из них собирается исходная большая дейтаграмма;
из дейтаграммы извлекаются данные и направляются на обработку одному из протоколов вышележащего уровня (какому именно - указывается в заголовке дейтаграммы);
если дейтаграмма не направлена ни на один из IP-адресов данного узла, то дальнейшие действия зависят от того, разрешена или запрещена ретрансляция (forwarding) “чужих” дейтаграмм;
если ретрансляция разрешена, то определяются следующий узел сети, на который должна быть переправлена дейтаграмма для доставки ее по назначению, и интерфейс нижнего уровня, после чего дейтаграмма передается на нижний уровень этому интерфейсу для отправки; при необходимости может быть произведена фрагментация дейтаграммы;
если же дейтаграмма ошибочна или по каким-либо причинам не может быть доставлена, она уничтожается; при этом, как правило, отправителю дейтаграммы отсылается ICMP-сообщение об ошибке.

IP-модуль формирует дейтаграмму с этими данными, в заголовок которой заносятся адреса отправителя и получателя (также полученные от транспортного уровня) и другая информация; после чего выполняются следующие шаги:
если дейтаграмма предназначена этому же узлу, из нее извлекаются данные и направляются на обработку одному из протоколов транспортного уровня (какому именно - указывается в заголовке дейтаграммы);
если дейтаграмма не направлена ни на один из IP-адресов данного узла, то определяются следующий узел сети, на который должна быть переправлена дейтаграмма для доставки ее по назначению, и интерфейс нижнего уровня, после чего дейтаграмма передается на нижний уровень этому интерфейсу для отправки; при необходимости может быть произведена фрагментация дейтаграммы;
если же дейтаграмма ошибочна или по каким-либо причинам не может быть доставлена, она уничтожается.