Ein Datenpaket ist eine Einheit in einem ISO-OSI-Modell (Internationale Organisation für Normung, Open System Interconnection), welches sich wiederum unterteilt in Daten und einen Header.  Der Header beinhaltet eine ID-Nummer, die Quell- und die Zieladresse sowie eine Prüfsumme. Manchmal wird ein Datenpaket unterschieden von einem IP-Paket oder IP-Datagramm. Datenpakete werden allgemein in paketorientierten Netzwerken versendet.  Der Kopfbereich (Header) von IPv4-Paketen ist in RFC 791 definiert. Er ist 32 Bit lang und enthält Angaben zu:
- Version (IPv4 oder IPv6)
- IP Header Length (IHL) 
- Type of Service (ToS: Priorität, Quality of Service (QoS))
- Länge des gesamten Paketes (Total Length: 16 Bit breit → maximal 65535 Bytes oder 64 Kibibyte) 
- Fragment Offset: dient der Verwaltung fragmentierter Pakete
- Lebensdauer eines Paketes (Time-To-Live, TTL): soll die Lebensdauer begrenzen, damit ein Paket bei
→ Fehlleitungen nicht ewig im Netz umherirrt und Ressourcen bindet,  heute oftmals als Hop-Count realisiert
- Angaben zur Quell- und Zieladresse
- einer Prüfsumme
- und Zusatzinformationen, welche Vorgaben für das Routing geben:
⇒Strict Routing: ein kompletter Routing Pfad  ist vorgegeben
⇒Free Routing: gibt eine Liste von Routern an, über die das Paket gehen soll
- einen Zeitstempel u.a.
Der Aufbau eines IPv6 Headers unterscheidet sich stark vom IPv4 Header. Obwohl  er eine grössere Adressinformation trägt (Länge der Ziel- und Quelladresse ist 128 Bit (bei IPv4 32 Bit) ist er nur 40 Byte lang. Er enthält keine Angabe über die Grösse und keine Prüfsumme.  Die Fragmentierungsmöglichkeit ist als eigener Header realisiert. Der IPv6 Header enthält einen 20-Bit grossen Bereich der Flow-Label genannt wird: es handelt sich dabei um eine Zufallszahl welche zusammen mit der Absenderadresse  einen Flow (Datenstrom) angibt. Mit Hilfe des Flow Labels kann ein Router anhand einer Hash-Tabelle schneller entscheiden, was mit dem Datenpaket geschehen soll. Der Flow Label erlaubt die Zuweisung eines Datenstroms der aus mehreren verbundenen  Datenpaketen mit demselben Sender und Empfänger besteht. Datenströme können nach Quality of Service  und Priorität extra von den Routern behandelt werden. Beispielsweise ist bei einer Multimedia-Konferenz mit einer Multicast Adresse möglich, getrennte Flows für Audio, Video und Grafiken zu realisieren.  Das 8-Bit Feld Next Header gibt den Typ des nachfolgenden Headers an: es kann sich um den das darüberliegenden TCP-Protokolls oder um einen Extension Header handeln (Header für  Fragmentierung, Routing, Authentifikation, Verschlüsselung oder Hop-by-Hop bzw. End-to-End Steuerung). Diese Header bilden eine Liste, der eine verweist auf den nächsten. Die Payload Length ist ein 16 Bit Feld und gibt die Länge des Datenteils  (Nutzdaten) an. Die maximale Grösse der Nutzdaten ist 65535 Byte. Für grössere Datenpakte ist ein Jumbogram im Extension Header vorgesehen: Datenpakete bis zu einer Grösse von 2 ^ 32 Byte (4096 Mebibyte) sind erlaubt.                             

Advanced Research Projects Agency Network. Militärisches Netzwerk, das als Vorläufer des Internet gilt. Ziel war es, ein dezentrales Netzwerk zu schaffen, das einen Atomkrieg weitgehend unbeschadet überstehen kann. Das MIT und die DARPA  (Defense Advanced Research Projects Agency) entwickelten das ARPANET und stellten es 1968 in Betrieb. 1969 wurde die neue Übertragungstechnik der Paketvermittlung eingeführt. Auch für das Verteidigungsministerium forschende Universitäten wie  das Stanford Resesarch Center, die UCLA, die University of California und die University of Utah hatten Zugang. Die Verbindungen erfolgten über Telefonleitungen. Das ARPANET war dafür ausgelegt, bei der Zerstörung  eines oder mehrerer Netzwerkknoten zuverlässig weiterzuarbeiten. Dies wurde durch Dynamic Rerouting (dynamisches Umleiten und Paketvermittlung) ermöglicht.  Jeder Rechner im Netz übernimmt die Datenübermittlung. Falls eine oder mehrere Leitungen ausfallen, wird automatisch auf eine andere Leitung umgeschaltet. Der Rechner  benötigt ein IP-Paket, in dem die Daten enthalten sind und die Adresse des nächsten funktionierenden Knotens. 1985 wurde das ARPANET in seiner Trägerfunktion durch das von der US-amerikanischen National Science Foundation (NSF) finanzierte,  leistungsfähigere Netz National Science Foundation Network (NSFNet) abgelöst und 1990 abgeschaltet.                                             

Anycast wird z. B. bei den Root-Servern (Root-DNS-Server) eingesetzt. Es ist eine Methode der Adressierung in Netzwerken. Bei Anycast wird eine ganze Gruppe von Rechnern angesprochen (adressiert). Derjenige Rechner, welcher am schnellsten erreichbar  ist, also über die kürzeste Route aus Sicht des Senders verfügt, antwortet. Mit Anycast kann also eine ganze Gruppe von Rechnern, wie DNS-Server oder Router, angesprochen werden und es antwortet derjenige, dessen Routing am besten ist.  Falls das Routing nicht stabil ist, können IP-Pakete zu verschiedenen Servern im Netz weitergeleitet werden. Das prädestiniert Anycast für UDP. Bei stabilem Routing kann Anycast aber auch bei TCP eingesetzt werden.  Anycast ist eine Neuerung bei IPv6.                                                   

Network Load Balancing. NLB bezeichnet die Lastverteilung von Server-Traffic in einem Netzwerk. Dazu bekommen alle Server (meist bis zu 32) nach aussen hin die gleiche IP-Adresse.  Damit soll erreicht werden, dass bei einem Server-Ausfall, die anderen Server im Server-Verbund  dessen Aufgabe übernehmen können. Die Server teilen sich dazu grundsätzlich die Aufgaben. Dazu muss sichergestellt werden, dass jedes eingehende Paket bei allen Servern ankommt. Die Server bestimmen dann untereinander, wer welche Anfrage bearbeitet.  Bei Network Load Balancing findet also eine echte Lastverteilung, auch bei Server-Ausfall, statt. Bei DNS-Round Robin, bei dem ein NAT-Proxy die Lastverteilung übernimmt, ist dies nicht der Fall, da bei Ausfall eines Servers ein Teil der Anfragen nicht  mehr ankommt und der Zustand der einzelnen Server nicht berücksichtigt wird. Voraussetzung für NLB ist, dass mehrere Server die gleiche Information über TCP/IP empfangen oder senden können.                                                 

Innerhalb von IPv4 Netzen wird die maximale Grösse von Datenpaketen mit der MTU (Maximum Transmision Unit) festgelegt. Überschreitet ein Datenpaket oder IP-Datagramm diesen Wert, so wird es von den Routern fragmentiert, d.h.  in ein oder mehrere physikalische Datenpakete zerlegt. Im Header der fragmentierten Datenpakete sind Informationen enthalten, die gewährleisten, dass die fragmentierten Pakete beim Empfänger wieder korrekt zusammengefügt ankommen.  Die MTU ist abhängig von der individuellen Konfiguration und den Hardwarekomponenten eines IPv4 Netzes.  Bei IPv6 wird keine Daten-Fragmentierung mehr verwendet: überschreitet ein IP-Datagramm die MTU, so wird der Absender per ICMP-Nachricht darüber informiert. Daraufhin kann der Absender die Grösse der zu versendenden Datenpakete entsprechend anpassen,  so dass die Router innerhalb des IPv6 Netzes keine Pakete mehr fragmentieren müssen. So werden die Nachteile der IP-Fragmentierung umgangen: negativer Einfluss auf den  allgemeinen Datendurchsatz und möglicher Verlust von IP-Paketen und die daraus resultierende Notwendigkeit, IP-Pakete erneut zu versenden.