Para el protocolo IP un datagrama es el formato que debe tener un paquete de datos en la capa de red. La Figura representa la estructura de un datagrama: muestra las seis primeras palabras de la cabecera y el punto desde el que se comienzan a transmitir los datos.
Las cinco (o seis) primeras palabras de 32 bits contienen la información necesaria para que el datagrama se propague por la red, y a continuación se adjuntan los datos. La lógica de funcionamiento del protocolo IP es simple: para cada datagrama consulta la dirección origen (palabra 4) y la compara con la dirección destino (palabra 5). Si resulta que origen y destino se corresponden con equipos (hosts) de la misma red, el datagrama se envía directamente de un equipo a otro. Si, por el contrario, los equipos pertenecen a redes distintas, se hace necesaria la intervención de una puerta de enlace o gateway que facilite el envío a redes diferentes.
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