Я исходил из предположения, что фрагментация происходит только на маршрутизаторе, однако это заставляет меня задаться вопросом, как дейтаграммы попадают в маршрутизатор без предварительной фрагментации в источнике для соответствия MTU Ethernet.
В контексте простых дейтаграмм IP ваш хост не будет создавать дейтаграммы IP, размер которых превышает MTU сетевого носителя.
TCP имеет концепцию максимальный размер сегмента, который указывает самый большой сегмент, который может быть получен удаленным концом соединения. Первоначальный MSS контролируется реализацией TCP в вашей ОС. Обычно начальный MSS устанавливается равным MTU сетевого носителя. Обнаружение MTU пути Это обычный способ, которым реализации TCP / IP «обнаруживают» MTU для пути через сеть и настраивают размер передаваемых сегментов в соответствии с возможностями пути.
Было бы довольно глупо, если бы хост выдавал фрагментированные IP-датаграммы. Фрагментация вызывает накладные расходы (в заголовках), поэтому хостам лучше определять оптимальный размер датаграммы между собой.