以太网和802.3对一个数据帧的长度限制分别为1500和1492字节。而使用IP协议对数据进行封装时，由图1可知IP数据报有16位表示整个数据报总长度（字节数），即数据报最多有65535字节。
图1
因此当IP层从上一层（TCP,UDP,ICMP等）接收到需要发送的IP数据后，需要判断向哪个接口发送数据，并查询此接口的MTU（链路层最大传输单元）。然后把数据报长度与MTU进行比较，如果需要就进行分片传送。
图2
由于在数据传输过程中可能经过不同的链路层协议（图2），因此在从路由器到下一个接口时也要确定此接口的MTU。因此，分片发生在原始发送端主机和中间路由器上。每个片段的最大尺寸是MTU减去IP包头的大小（20字节最低; 60个字节的最大值）。
如图1所示，IP首部中有16位的标识字段，对于发送端的每一份IP数据报来说，标识字段都包含一个唯一值，在数据分片时被复制到每个片中，即标识这些分片为同一个IP数据报。
图1所示3位标志字段，其中1位表示“更多的片”，除最后一片外，其他都要置1。表示自己不是最后一片。
图1的13位偏移字段表示该片偏移原始原始数据报的位置。偏移字段以8字节块为单位进行测量（除最后一片的数据必须为8的整数倍，不包括IP首部）。它是13位长，并指定特定相对于原始未分段的IP数据报的开始的片段的偏移量。第一片段已偏移量为0。这允许最多（2偏移13（次方） - 1）×8 =字节65,528，这将超过65,535字节的最大IP报文长度。此外，分片后每一片的IP首部的总长度值都要改为该片的长度值。
分片后，每一片都成为一个分组，具有自己的IP首部，选择路由时也与其他分片独立。
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