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（1）版本。该字段长4位，表示IP的版本号，目前常用的为版本4，即IPv4。
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（2）IHL。该字段长4位，表示IP头部的长度（即除了用户数据之外），以一个32位的字为基本单位，即该IP首部包含多少个32位的字。该字段值最小是5，即20字节。
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（3）服务类型。服务类型TOS包括3位的优先权字段（现在已忽略不用）、4位的服务类型字段。用于区分可靠性、优先级、延迟和吞吐率的参数。
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（4）报文总长度。报文总长度字段指明了整个IP分组的长度，这个长度是以字节为单位的。IP是一个网络层的协议，需要考虑IP分组穿越不同网络的情况。有时，一个IP分组的长度可能无法满足某些高速网络中的最小数据帧长的要求，此时需要IP分组最后进行填充。如果没有总长度字段的指示，处理程序无法识别出哪里是IP分组的结束。
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（5）标识符。标识字段可以唯一地标识一个IP分组。前面已经提到，IP需要考虑分组在穿越不同网络时的情况。一个较大的IP分组可能在其他的网络中被拆分成若干个小的分片，穿过这些网络后必须对这些分片进行重组，这时就需要标识字段来判断某个分片属于哪一个IP分组。
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（6）标志字段。标志字段只有3位。第一位没有定义，必须为0，第二位D指明了该IP分组是否可被分片，第三位M指明了当前分片是否为最后一个分片。
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（7）分片偏移量。分片偏移量字段：长13位，不难想象，既然IP分组需要分片，那么必须有一个字段指明当前分片在原始IP分组中的偏移地址。
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（8）TTL。生存时间TTL字段，指明了该IP分组的生命期，当IP分组通过一个路由器时，该分组的TTL将被减1，如果TTL将为零，该IP分组将被丢弃，从而避免了循环路由的问题。
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（9）协议字段。该字段指出了哪一个高层协议在使用IP。例如，6对应TCP，17对应UDP。
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（10）首部校验和。首部校验和字段用于保证首部的完整性。不过由于路由器经常需要修改TTL的数值，在RFC1141中给出了一种方法，使得路由器在修改TTL时不需要重新计算整个首部的校验和。
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（11）源IP地址和目的IP地址。源IP地址和目的IP地址字段指出了IP分组的来源主机和目的主机。
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（12）IP选项与填充数据。该字段可以扩充IP的含义，目前有一些对可选项的定义。不过目前很少使用这些定义项，而且也不是所有的主机和路由器都支持这些可选项。由于IP首部必须是32位的整数倍，所以在必要时会在可选项后插入一些0以保证IP首部的要求。
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