13 位片偏移（framegament offset）：是分片相对于原始 IP 报文开始处的偏移（确定若干个要拼接的数据包先后顺序）。其实就是在表示当前分片在原报文中处在哪个位置。实际偏移的字节数是这个值 * 8 得到的。因此，除了最后一个报文之外，其他报文的长度必须是 8 的整数倍（否则报文就不连续了）。
8 位生存时间（Time To Live，TTL)：数据报到达目的地的最大报文跳数。一般是 64。每次经过一个路由，TTL - 1，一直减到 0 还没到达，那么就丢弃了。这个字段主要是用来防止出现路由循环。
8 位协议：表示上层协议的类型（载荷部分是 TCP 还是 UDP 还是其他的协议）。
16 位首部校验和：使用 CRC 进行校验，来鉴别头部是否损坏。
32 位源 IP 地址和 32 位目的 IP 地址：表示发送端和接收端。为了让我们方便观察，把 32 位的整数通常表示成 "点分十进制"的方式。例如 192.168.2.103。
选项字段（不定长，最多 40 字节）：略。
IP 协议数据包的总长度是 64 KB，如果载荷太长，会导致 IP 协议数据包的总长度超过 64 KB，这时 IP 协议数据包会进行拆包发送，在接收端进行组包。 通过 16 位表示 + 3 位标志 + 13 位片偏移这三个属性，实现 IP 协议的拆包组包。
二、IP 地址的数量限制
IP 地址（IPv4）是一个 4 字节 32 位的正整数。那么一共只有 2 的 32 次方个 IP 地址，大概是 43亿左右。而 TCP/IP 协议规定，每个主机都需要有一个 IP 地址。这意味着，一共只有 43 亿台主机能接入网络么？实际上，由于一些特殊的 IP 地址的存在，数量远不足 43 亿。另外 IP 地址并非是按照主机台数来配置的，而是每一个网卡都需要配置一个或多个 IP 地址。
针对 IP 地址不够用，有三种方式来解决：
动态分配 IP 地址： 只给接入网络的设备分配 IP 地址。因此同一个 MAC 地址的设备，每次接入互联网中，得到的 IP 地址不一定是相同的。
NAT 技术： 把 IP 地址，分成两个大类：（1）私网 IP（局域网内部使用）。（2）公网 IP （广域网使用）。此时约定公网 IP 唯一，私网 IP 允许在不同的局域网中重复。 虽然能上网的设备非常多，但是绝大部分都是在局域网中的。
采用 IPv6 协议： IPv6 并不是 IPv4 的简单升级版，这是互不相干的两个协议，彼此并不兼容。IPv6 用 16 字节 128 位来表示一个 IP 地址（数量非常大，足够给世界上每一粒沙子分配一个 IP 地址），但是目前 IPv6 还没有普及。
如果一个组织内部组建局域网，IP 地址只用于局域网内的通信，而不直接连到 Internet 上，理论上使用任意的 IP 地址都可以，但是 RFC 1918 规定了用于组建局域网的私有 IP 地址。
以下为私网 IP 的开头（*表示后续任意），这三个必须要记住。 除了这三个外，其他的基本都是公网 IP（特殊的后续有列出）
10.*
172.16 - 172.31.*
192.168.*
一个路由器可以配置两个 IP 地址，一个是WAN IP，一个是LANIP（子网 IP）。路由器LAN连接的主机，都从属于当前这个路由器的子网中。不同的路由器，子网 IP 其实都是一样的（通常192.168.1.1）。子网内的主机 IP 地址不能重复，但是子网之间的 IP
地址就可以重复了。每一个家用路由器，其实又作为运营商路由器的子网中的一个节点，这样的运营商路由器可能会有很多级，最外层的运营商路由器，WAN IP 就是一个公网 IP 了。子网内的主机需要和外网进行通信时，路由器将 IP 首部中的 IP 地址进行替换（替换成WAN IP），这样逐级替换，最终数据包中的 IP 地址成为一个公网 IP。这种技术称为NAT(Network Address Translation，网络地址转换）。如果希望我们自己实现的服务器程序，能够在公网上被访问到，就需要把程序部署在一台具有外网 IP 的服务器上。这样的服务器可以在阿里云/腾讯云上进行购买。
这里涉及到一个核心问题：引入上述的公网私网 IP，如何进行通信呢？
大体分为 5 种情况：
同一个局域网内部，设备之间通信：可以通信。由于一个局域网内部的设备之间的 IP 是不能重复的，所以可以正常进行通信。
广域网设备和广域网设备之间的通信：可以通信。广域网中的设备 IP 本来就是唯一的，可以正常进行通信。
局域网 1 中的设备 A 尝试访问局域网 2 中的设备 B：这种情况不允许访问。
局域网中的设备主动访问广域网设备：可以通信。这个过程中，NAT 机制就开始发挥作用了。
广域网设备主动访问局域网设备：不允许访问。因为局域网设备 IP 地址不是唯一的。
总结：被动方的 IP 地址不是唯一的就不能进行通信。因此，如果需要进行上述的局域网设备和局域网设备之间的通信，需要搭配广域网中的服务器，进行数据转发。
3.2 内网 IP 设备访问外网 IP 设备的过程（NAT 机制）：
下面利用简化版的过程来进行讲解。主机（内网）-> 路由器-> 百度（外网） 。
运营商路由器，可以把它当作一个 NAT 设备，它会对中间经过的数据包，进行网络地址的转化，当内网设备经过运营商路由器访问外网的时候，就会把 IP 数据包中的源 IP，替换成它自己的 IP，端口号也会变（图中没有变）。
到达百度服务器之后，百度就会看到有一个 IP 地址为 5.6.7.8，端口号为 1234 的设备给它发送了一个请求，百度服务器对于我的电脑真实的内网 IP 是一无所知的。
运营商路由器内部维护了一个"映射关系"，记录当前这个相应的请求是从哪个内网中的设备发送过来的。
以上就是内网 IP 设备访问外网 IP 设备的过程。如果有多个内网设备同时访问外网，这时运营商路由器给出的 IP 地址是相同的，端口号是不同的。可以利用端口号来进行区分。
通过合理设置主机号和网络号，就可以保证在相互连接的网络中，每台主机的 IP 地址都不相同。那么问题来了，手动管理子网内的 IP，是一个相当麻烦的事情，该如何解决呢？
答：有一种技术叫做DHCP，能够自动的给子网内新增主机节点分配 IP 地址，避免了手动管理 IP 的不便。一般的路由器都带有DHCP功能。因此路由器也可以看做一个DHCP服务器。
过去曾经提出一种划分网络号和主机号的方案，把所有 IP 地址分为五类，如下图所示：
随着 Internet 的飞速发展，这种划分方案的局限性很快显现出来，大多数组织都申请 B 类网络地址，导致 B 类地址很快就分配完了，而 A 类却浪费了大量地址。例如，申请了一个 B 类地址，理论上一个子网内能允许6万5千多个主机。A类地址的子网内的主机数更 多，然而实际网络架设中，不会存在一个子网内有这么多的情况。因此大量的 IP 地址都被浪费掉了。
4.1.2 CIDR | 子网掩码：
针对上面这种情况提出了新的划分方案，称为CIDR(Classless Interdomain Routing)：引入一个额外的子网掩码（subnet mask）来区分网络号和主机号。子网掩码也是一个 32 位的正整数。通常用一串0来结尾。将 IP 地址和子网掩码进行按位与操作，得到的结果就是网络号。网络号和主机号的划分与这个 IP 地址是 A 类、B 类还是 C 类无关。
