«прикладной уровень» TCP-пакета (ну, действительно, сегмент действительно, TCP на своем собственном слое не знает из пакетов) никогда не фрагментируется, так как его не существует. Уровень приложения - это то место, где вы видите данные как поток байтов, надежно и упорядоченно.
Если вы думаете об этом в противном случае, вы, вероятно, приближаетесь к чему-то не так. Однако это не означает, что над этим, скажем, последовательностью сообщений, передаваемых по этому надежному потоковому потоку in-order, может быть не выше уровня.