分片
当数据报的长度超过了MTU（最大传出单元），IP层就要对数据报分片。
对于发送端发送的每份IP数据报来说，其标识字段都包含一个唯一值。该值在数据报分片时被复制到每个片中。标志字段用其中一个比特来表示“更多的片”。除了最后一片外，其他每个组成数据报的片都要把该比特置1。片偏移字段指的是该片偏移原始数据报开始处的位置。另外，当数据报被分片后，每个片的总长度值要改为该片的长度值。最后，标志字段中有一个比特称作“不分片”位。如果将这一比特置1，IP将不对数据报进行分片。相反把数据报丢弃并发送一个ICMP差错报文给起始端。
组装
当IP数据报被分片后，每一片都成为一个分组，具有自己的IP首部，并在选择路由时与其他分组独立。这样，当数据报的这些片到达目的端时有可能会失序，但是在IP首部中有足够的信息让接收端能正确组装这些数据报片。
为了重新组合这些数据报分片，接收主机在第一个分片到达时分配一个存储缓冲区。这个主机还将启动一个计时器。当数据报的后续分片到达时，数据被复制到缓冲区存储器中片偏移量字段指出的位置。当所有分片都到达时，完整的未分片的原始数据包就被恢复了。处理如同未分片数据报一样继续进行。
三位标志
第一个比特保留为以后用；第二个比特是“不分片”比特，若为1，IP将不对数据报进行分片，若无法将此数据报通过任何可用网络转发，则丢弃，并发送一个ICMP差错报文给起始端，若为0， 则在需要时将数据报分片；第三个比特是“更多分片”比特，为1，表示后面还有更多的分片，为0，则表示是最后的分片。
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