Transmission de paquets : Niveau 3 - Réseau
Prenons l'exemple des paquets émis en mode TCP/IP. Dans ce mode, la couche qui émet les paquets est la couche IP (Internet Protocol). C'est une procédure de transmission sans connexion, c'est à dire sans contrôle qu'il ya bien un utilisateur connecté à l'adresse de destination, et donc avec des risques de pertes de quelques paquets. Dans ce cas, les paquets émis sont appelés des datagrammes.
Les données initiales subissent plusieurs transformations pour pouvoir être émises sur le support physique du réseau jusqu'au prochain nœud :
- le message de départ est tout d'abord éventuellement fragmenté,
- puis le niveau 4, Transport ajoute à chaque morceau du message un bloc d'entête garantissant la parfaite trasmission des données de l'émetteur au destinataire,
- chaque partie ainsi constituée est transmise au niveau inférieur, le niveau 3 - Réseau, où elle est transformée en un paquet, appelé Paquet Internet ou paquet IP. On lui ajoute alors un nouvel entête (voir les figures ci-jointes),
- enfin ce datagramme IP est transmis au niveau inférieur, niveau 2 - Liaison, où il est encapsulé dans une trame multiprotocole qui sera envoyée sur le réseau par la couche physique de niveau 1. C'est aussi au niveau 2, que la trame convertit les adresse IP en adresses physiques (protocole ARP : Adress Resolution Protocol).
Exemple de paquet Internet (version IPv4)
 
Exemple de paquet Internet (version IPv6)

On y trouve, dans l'ordre :
- le numéro de version du protocole utilisé, donc égal à 4 (1/2 octet),
- la longueur de l'entête, qui permet de trouver le début des données (1/2 octet),
- le type de service, prioritaire, normal, ...(1 octets),
- la longueur totale du paquet (2 octets),
- l'identificateur du message auquel ce paquet appartient (2 octets),
- ces 3 bits de flags permettent d'interdire la fragmentation du paquet et d'indiquer le dernier paquet d'une série,
- En cas de fragmentation, ces 13 permettent de trouver la place du fragment par rapport au début du paquet (offset),
- Time To Live : durée de vie du paquet. Au-delà, il est détruit, même s'il n'est pas arrivé à destination. Cette durée s'exprime théoriquement en secondes sur 1 octet, mais elle est en pratique remplacée par le nombre de nœuds maximum que peut traverser le paquet avant d'être détruit,
- indique le protocole utilisé (TCP=6, UDP=61, ...)
- Môt de contrôle de la qualité de transmission du paquet (2 octets),
- adresse de la source d'émission du paquet, dîte adresse IP (4 octets), voir à ce sujet le numéro 124 de la revue Technologie du CNDP, rubrique micro expert, l'article 'Internet en réseau',
- adresse du destinataire, au même format IP que l'adresse de l'émetteur (4 octets),
- viennent alors les données, à la suite de cet entête......

Dans cette nouvelle version, la fragmentation du message est interdite dans les routeurs intermédiaires. On y trouve les champs suivants :
- n° de version (1 octet),
- le niveau de priorité (1 octet),
- le label de flot (2 octets), qui permet d'indiquer aux routeurs l'ensemble auquel ce paquet appartient et la qualité de service qui lui est attachée (QoS),
- la longueur des données (2 octets), donc 64536 octets au maximum,
- le n° du protocole encapsulé (4 pour IP, 6 pour TCP, 17 pour UDP, ...),
- le TTL en nombre de noeuds maximum avant destruction du paquet,
- enfin les deux zones d'adresses codées sur 16 octets chacune, qui permettent d'augmenter considérablement le nombre de postes disposant d'une adresse IP qui était limité avec la version 4 de l'IP,
- vient enfin un champ d'options permettant d'augmenter la sécurité.