Якщо фрагментації немає, то зсув рівний 0x0.
Time to Live(час існування) – 8 біт використовуються як індикатор часу (транзиту IP-пакету), максимально допустимого перед тим, як пакет буде знехтуваний. Поле TTL використовується як лічильник часу (у секундах), проведеного пакетом на маршрутизаторі, який відповідно зменшує TTL. Сучасні маршрутизатори майже завжди перенаправляють датаграмми менш ніж за 1 з, проте, по вимогах RFC 791, вони повинні зменшувати TTL не менше ніж на одиницю. Тому TTL стає лічильником максимального числа транзиту.
Protocol (протокол) – 8 біт використовуються як ідентифікатор протоколу, дані якого інкапсульовані в IP-пакет. Поле протоколу застосовується для передачі Р-пакету протоколу 1верхнего рівня.
Header checksum (контрольна сума заголовка) – 16 біт використовуються як контрольна сума заголовка IP-пакету. Дані пакету не враховуються і можуть мати свою власну контрольну суму для перевірки помилок. Коли вузол одержує IP-пакет, він проводить перевірку контрольної суми і при неспівпаданні значень відкидає пакет. Коли маршрутизатор пересилає IP-пакет, він, як мінімум, зменшує TTL. Тому контрольна сума обчислюється знову при кожному транзиті на шляху від відправника до одержувача.
Source Address (адреса відправника) – 32 біти використовуються для зберігання IP-адреси вузла-відправника.
Destination Address (адреса одержувача) – 32 біти використовуються для зберігання IP-адреси вузла-одержувача.
Options and Padding (опції і заповнення) – для зберігання опцій використовується кратні 32 числа біт. Якщо ж опції не займають цей біт цілком, залишок заповнюється нулями. Таким чином, довжина IP-заголовка завжди може бути виражена кількістю четвірок байт і записана в полі Header Length.
Протокол TCP
Протокол TCP надає надійну, орієнтовану на з'єднання службу доставки. Дані протоколу TCP передаються сегментами, і з'єднання повинне бути встановлене до того, як вузли почнуть обмінюватися даними. TCP використовує потоки, в яких дані представлені у вигляді послідовності байт.
TCP забезпечує надійність, привласнюючи номери послідовності (sequence number) кожному передаваному сегменту. Якщо сегмент розбивається на дрібні пакети, то вузол-одержувач зможе взнати, чи всі частини одержані. Для цього використовуються підтвердження. Для кожного відправленого сегменту вузол-одержувач повинен повернути відправнику підтвердження (acknowledgement, ACK) протягом визначеного часу.
Порти можуть мати будь-який номер від 0 до 65 536. Номери портів для додатків клієнтів динамічно призначаються операційною системою при обробці запиту на обслуговування. Відомі (well-known) номери портів для додатків-серверів призначаються групою Internet Assigned Numbers Authority (IANA) і не міняються.
Сокет (socket) багато в чому аналогічний дескриптору файлу (file handle). Він забезпечує кінцеву точку мережевого з'єднання. Додаток, створюючи сокет, указує три параметри: IP-адреса вузла, тип обслуговування (протокол TCP - для орієнтованого на з'єднання обслуговування і UDP - для не орієнтованого) і порт, використовуваний додатком
Установка зв'язку по протоколу TCP
Ініціалізація TCP-з'єднання відбувається в три етапи. Робиться це для синхронізації відправки і отримання сегментів, сповіщення іншого вузла про кількість даних, які можна послати за один раз, і установки віртуального з'єднання.
Нижче перераховані операції, з яких складається цей процес.
1. Вузол-відправник запрошує з'єднання, посилаючи сегмент зі встановленим прапором синхронізації (SYN).
2. Вузол-адресат підтверджує отримання запиту, відправляючи назад сегмент з:
встановленим прапором синхронізації;
порядковим номером початкового байта сегменту, який він може послати, або номером послідовності (sequence number);
підтвердженням, що включає порядковий номер наступного сегменту, який він чекає одержати.
3. Запрошуючий вузол посилає назад сегмент з підтвердженням номера послідовності і номером свого підтвердження (acknowledgement number).
Для завершення з'єднання TCP діє аналогічно. Це гарантує, що обидва вузли закінчать передачу і приймуть всі дані.
Протокол TCP буферизує дані для передачі між двома вузлами, використовуючи ковзаючі вікна (sliding windows). Кожен TCP/IP-узел підтримує два ковзаючі вікна: одне - для прийому даних, а інше - для відправки. Розмір вікна визначає об'єм даних, які можуть буферизувати на комп'ютері.
Всі пакети протоколу TCP мають дві частини - дані і заголовок. Нижче наведені поля заголовка ТСР-пакету.
Source Port(порт відправника) – TCP порт вузла-відправника.
Destination Port (порт одержувача) – TCP порт вузла-одержувача. Визначає кінцеву точку з'єднання.
Number (порядковий номер) – номер послідовності пакету. Використовується для перевірки отримання всіх байт з'єднання.
Acknowledgment Number (номер підтвердження) – порядковий номер байта, який локальний вузол планує одержати наступним.
Data Length (довжина даних) – довжина ТСР-пакету.
Reserved (зарезервовано) – зарезервовано для майбутнього використовування.
Flags (прапора) – це поле описує вміст сегменту.
Window (вікно) – показує скільки місця доступно зараз у вікні протоколу TCP.
Checksum (контрольна сума) – перевіряє, чи пошкоджений заголовок.
Urgent Pointer (покажчик терміновості) – коли відправляються термінові дані (вказано в полі Flags), в цьому полі задається кінцева межа області термінових даних в пакеті. Протокол TCP надає надійну, орієнтовану на з'єднання службу доставки. Додатки, що застосовують сокети, використовують унікальні номери портів. Сокет - це кінцева точка мережевого з'єднання
Протокол UDP
Протокол User Datagram Protocol (UDP) забезпечує не орієнтовану на з'єднання службу доставки датаграмм за принципом «максимального зусилля». Це означає, що отримання всієї датаграмми або правильної послідовності відправлених пакетів не гарантується.
Протокол UDP використовується додатками, що не вимагають підтвердження. Звичайно такі додатки передають дані невеликого об'єму за один раз. Приклади служб і додатків, що використовують UDP: сервіс імен NetBIOS, сервіс датаграмм NetBIOS і сервіс SNMP.
Поля 8-байтного заголовка UDP-пакету перераховані дальше.
Source Port(порт відправника) – UDP-порт вузла-відправника. Його задавати не обов'язково. Якщо не використовується, то встановлюється рівним нулю.
Destination Port (порт одержувача) – UDP порт вузла-одержувача. Указує кінцеву точку з'єднання.
Message Length (довжина повідомлення) – розмір повідомлення. Мінімальний UDP-пакет містить тільки інформацію заголовка (8 байт).
Checksum (контрольна сума) – перевіряє заголовок на предмет пошкодження.
1.4 IP-адресація
IP-адреса визначає місцезнаходження вузла в мережі подібно тому, як адреса будинку