Farklı veya benzer özelliklere sahip çok sayıda ağın birbirine bağlı olduğu bir ağlar topluluğu olan İnternet, ağ üzerinde bulunan yüksek band genişliği hatlardan ve hızlı yönlendiricilerden oluşan bir dizi omurga içerir. Kısaca IP olarak tanımlanan Internet protokolü, bölgesel ve ulusal ağların birbirlerine bağlanması ile oluşur. Ip protokolü kullanılarak iletilecek veriler, ağın kapasitesine bağlı olarak 64KB uzunluğa sahip veri bloklarına bölünerekIp ağ katmanına iletilir. Zaman kısıtlaması olmaksızın iletilecek veri blokları, 'datagram' olarak isimlendirilir. Ağ üzerinden iletilen datagramlar üzerinden geçtiği ağların / arabağlaşım elemanlarına bağlı olarak 'Fragment' olarak isimlendirilen daha küçük parçalara bölünebilirler. Bilginin iletilmek istendiği noktaya ulaşılması ile, küçük parçalar birleştirilerek orjinal 'datagram' elde edilir ve üst katmanlara iletilir.
Sürüm (Version) Alanı : Kullanılan IP yazılımının sürümünü gösteren alandaki değer, alıcının sahip olduğu sürüme eşit ise 'datagram' değerlendirilirken, farklı sürümlerde 'datagram' kullanılmaz.
Internet Başlık Uzunluğu (IP Header Lenght-IHL) : Farklı uzunluklara sahip olabilecek 'başlık' alanının uzunluğunu gösterir. Başlıkta bulunan 32 bit uzunluğundaki kelimelerin sayısını verir ve seçenekler kısmı hariç en az 5, en fazla 15 olabilir. Uzunluğun 'seçenekler' kısmı dahil 32 bitin katları şeklinde olması gerekir.
Hizmet Türü (Type of Service) : Bilgilerin iletileceği ağ ortamının sahip olması istenen hız, güvenlik, gecikme, vb servis kalitesi parametrelerinin değerlerini belirtir. Bu alan bir çok kullanıcı tarafından kullanılmamaktadır.
Toplam Uzunluk (Total Length) : 'datagram'da bulunan başlık ve veri alanlarının toplam uzunluğunu gösterir. Toplam uzunluk maksimum 65536 bayt olabilir.
Tanıtıcı (Identification) : İletim parçalara ayrılarak gönderilen datagramları göstermek için kullanılır. Parçalara ayrılan datagramların tekrar birleştirilmesini sağlamak için, aynı bütünün parçaları olan datagramlar aynı tanıtıcı değere sahiptir.
Bayrak Bitleri-D ve M (Flags Bit) : Üç bitlik bayrak bitlerinde ikisi kullanılmaktadır. D biti, alıcının parçaları birleştirme özelliği olmaması durumunda yönlendiricilerin datagramları bölmesini belirtmek amacıyla kullanılır. M bitiparçalara ayrılmış bir datagramdaki fragmentin konumunu gösterir ve en son parça haricinde "1" değerine sahiptir.
Fragment Ayarı (Fragment ofset) : Datagramın parçalara ayrılması durumunda , parçanın / fragmentin gönderilen orjinal mesaj içerisindeki konumunu gösterir.
Yaşam Zamanı (Time to Live - TTL) : Datagram' ın Internet içerisinde bulunduğu süreyi gösteren ve datagram' ın belirli sürede alıcısına ulaşmaması durumunda silinmesini sağlayan bir alandır. Göndericiye saniye olarak bir değer konur ve datagram' ın iletildiği her yönlendiricide bu alanda bulunan değer eksiltilir. Datagramın kuyruklarında beklemesi sırasında azaltılan değerin sıfıra düşmesi ile datagram silinir ve göndericiye / yönlendiriciye uyarı bilgisi gönderilir.
Protokol Alanı (Protocol Area - PA) : Ulaşım katmanında kullanılan Internet protokolleri arasından (TCP, UDP, vb.) uygun olanın seçilmesi amacıyla kullanılır.
Başlık Toplama Sınaması (Header Checksum): Başlıkta oluşabilecek hataları tespit için kullanılan kontrol değerini içeren alandır. Kontrol işlemi sonucunda hata oluşmadığı anlaşılırsa datagram bir sonraki yönlendiriciye iletilirken, hata tespiti durumunda iletilemez. Bu alandaki değerin her yönlendiricide yeniden hesaplanması ve başlığa eklenmesi gerekir. Bu alan veride oluşabilecek hataları kontrol edemez. Gönderici ve Alıcı Adresleri (Source and Destination Adresses - DA and SA) : Bilginin kaynağının ve iletilmek istendiği hedefin belirtildiği alanlardır.
Seçenekler (Options) : Güvenlik, izlenecek rota, yönlendirici numaraları, datagram içeriği ve işlem zamanları gibi olguların datagrama eklenmesi amacıyla kullanılan alandır.
IP adresleri nasıl dağıtılıyor?
Protokoller RPC(yorum) denilen dökümanlarla tanımlanır. Bu dökümanlarda ip adresleri tanımlama kısmı tamamen ayrılmıştır. Ip adresleri IANA adlı kurum tarafından dağıtılmaktadır. Bu dağıtım hiyerarşik bir biçimde gerçekleşir. Bu kurum ip adreslerini alt kurumlara dağıtır. Dünya çapında 5 bölüme ayrılmıştır. Özel ağlar için ayrılmış bloglar vardır. Bu bloglar internete bağlı olmadan ip kullanılmak istendiği için ayrılmıştır. Iana yapılandırmasına bağlı değildir. Bu bloglar; 127.0.0.0 / 8 bloğu: Geri döngü işlevi için tanımlanmıştır. 3. Katmandan geri dönerek 2. Katmana inmez. 169.254.0.0 / 16 bloğu: Apple ve Microsoft tarafından tanımlanmıştır. Rastgele bir IP adresi tanımlayarak IP yapılandırması yapılmadan istenen işlemi gerçekleştirebiliyor. Örnek olarak iki bilgisayarın haberleşmesidir. 192.0.2.0 / 24 bloğu: Testnet diye geçer. Rastgele bir IP adresi kullanılması gerekiyorsa kullanılmak üzere yapılandırılmıştır. Örnek bir ip adresi gerekiyorsa kullanılır. 198.18.0.0 / 15 bloğu: Hız testleri yapmak için ayrılmıştır. 224.0.0.0 / 4 bloğu: Çoklu dağıtım IP adresleri için ayrılmıştır. 1 milyon hedefe tek bir paket halinde gönderim yapar.