一 IP提供不可靠、無連接的數據報傳送服務
不可靠的意思是不能保證IP數據報能成功地到達目的地。IP僅提供最好的傳輸服務，如果發生某種錯誤時，如某個路由器暫時用完了緩衝區， IP有一個簡單的錯誤處理算法：丟棄該數據報，然後發送 ICMP消息報給信源端。任何要求的可靠性必須由上層來提供（TCP）。
無連接（connetionless）這個術語的意思是 IP並不維護任何關於後續數據報的狀態信息。每個數據報的處理是相互獨立的。這也說明， IP數據報可以不按發送順序接收。如果一信源向相同的信宿發送兩個連續的數據報（先是A，然後是B），每個數據報都是獨立地進行路由選擇，可能選擇不同的路線，因此 B可能在A到達之前先到達。
IP 提供不可靠、無連接服務，爲什麼還要使用它呢？下面慢慢來解釋。
一IP數據報
IP數據報的格式如圖所示
普通的IP首部長爲20個字節，除非含有選項字段。
目前的協議版本號是4，因此稱爲IPv4.
首部長度指的是首部佔32bit字的數目，包括任何選項。由於它是一個4比特字段，因此首部最長爲60個字節。
服務類型（TOS）字段包括一個3bit的優先權子字段（現在已被忽略）， 4bit的TOS子字段和1 bit未用位但必須置 0。 4 bit的TOS分別代表：最小時延、最大吞吐量、最高可靠性和最小費用。4bit中只能置其中1bit。如果所有4bit均爲0，那麼就意味着是一般服務。
總長度字段是指整個IP數據報的長度，以字節爲單位。由於該字段長16比特，所以IP數據報最長可達 65535字節。
TTL（time-to-live）生存時間字段設置了數據報可以經過的最多路由器數。它指定了數據報的生存時間。TTL的初始值由源主機設置（通常爲32或64），一旦經過一個處理它的路由器，它的值就減去 1。當該字段的值爲 0時，數據報就被丟棄，併發送ICMP報文通知源主機。
首部檢驗和字段是根據 I P首部計算的檢驗和碼。
ICMP、IGMP、UDP和TCP都採用相同的檢驗和算法，
檢驗方法：爲了計算一份數據報的 I P檢驗和，首先把檢驗和字段置爲 0。然後，對首部中每個 16 bit進行二進制反碼求反和（整個首部看成是由一串 16 bit的字組成），結果存在檢驗和字段中。當收到一份 I P數據報後，同樣對首部中每個 16 bit進行二進制反碼的求和。由於接收方在計算過程中包含了發送方存在首部中的檢驗和，因此，如果首部在傳輸過程中沒有發生任何差錯，那麼接收方計算的結果應該爲全 1。如果結果不是全 1（即檢驗和錯誤），那麼IP就丟棄收到的數據報。
最後一個字段是任選項，是數據報中的一個可變長的可選信息。
二IP路由選擇
路由表中的每一項都包含下面這些信息：
• 目的IP地址。它既可以是一個完整的主機地址，也可以是一個網絡地址，由該表目中的標誌字段來指定（如下所述）。主機地址有一個非0的主機號（見圖1 - 5），以指定某一特定的主機，而網絡地址中的主機號爲0，以指定網絡中的所有主機（如以太網，令牌環網）。
• 下一站（或下一跳）路由器（next-hop router）的I P地址，或者有直接連接的網絡 IP地址。下一站路由器是指一個在直接相連網絡上的路由器，通過它可以轉發數據報。下一站路由器不是最終的目的，但是它可以把傳送給它的數據報轉發到最終目的。
• 標誌。其中一個標誌指明目的 I P地址是網絡地址還是主機地址，另一個標誌指明下一站路由器是否爲真正的下一站路由器，還是一個直接相連的接口。
• 爲數據報的傳輸指定一個網絡接口。
I P路由選擇主要完成以下這些功能：
1) 搜索路由表，尋找能與目的 I P地址完全匹配的表目（網絡號和主機號都要匹配）。如果
找到，則把報文發送給該表目指定的下一站路由器或直接連接的網絡接口（取決於標
志字段的值）。
2) 搜索路由表，尋找能與目的網絡號相匹配的表目。如果找到，則把報文發送給該表目指定的下一站路由器或直接連接的網絡接口（取決於標誌字段的值）。目的網絡上的所有主機都可以通過這個表目來處置。例如，一個以太網上的所有主機都是通過這種表目進行尋徑的。這種搜索網絡的匹配方法必須考慮可能的子網掩碼。關於這一點我們在下一節中進行討論。
3) 搜索路由表，尋找標爲“默認（default）”的表目。如果找到，則把報文發送給該表目指定的下一站路由器。