PDU. Количество полезной информации на рахных уровнях модели OSI

PDU (Protocol Data Unit) - общий блок данных протокола (полезные данные + заголовки) (wikipedia).  Своими словами - часть блока данных, в которой содержится информация верхнего уровня (для IP - часть пакета, где лежит TCP/UDP, для TCP/UDP - часть сегмента/датаграммы, где лежит информация прикладного уровня).
MTU (Maximum Transmission Unit) - максимальный размер полезного блока данных одного пакета (PDU)

Например, IP-пакет. Wiki говорит так:

IP-пакеты состоят из заголовка и полезной нагрузки. Заголовок пакета IPv4 состоит из:

1. 4 бита содержат версию пакета: IPv4 или IPv6.
2. 4 бита содержат длину интернет-заголовка, которая измеряется отрезками по 4 байта (например, 5 означает 20 байт).
3. 8 бит содержат тип обслуживания, известный также как качество обслуживания (QoS), описывающее приоритеты пакета.
4. 16 бит содержат длину пакета в байтах.
5. 16 бит содержат тег идентификации, помогающие восстановить пакет из нескольких фрагментов.
6. 3 бита содержат нуль, флаг разрешения фрагментации пакета (DF: не фрагментировать), а также флаг разрешения дальнейшей фрагментации (MF: фрагментировать дальше).
7. 13 бит содержат смещение фрагмента, поле для идентификации положение фрагмента в исходном пакете.
8. 8 бит содержат время жизни (TTL), которое определяет количество переходов (через маршрутизаторы, компьютеры и сетевые устройства), разрешённых пройти пакету, прежде чем он исчезнет (например, пакету с TTL 16 разрешено пройти не более 16 маршрутизаторов, чтобы добраться до места назначения).
9. 8 бит содержат протокол (TCP, UDP, ICMP и т. д.).
10. 16 бит содержат контрольную сумму заголовка, используемую при обнаружении ошибок.
11. 32 бит содержат IP-адрес источника.
12. 32 бит содержат адрес назначения.

После этих данных могут быть добавлены разное количество необязательных флагов, меняющиеся в зависимости от используемого протокола, затем идут данные, которые переносит пакет. IP-пакет не имеет хвостового прицепа. Однако, IP-пакеты часто переносятся как полезная нагрузка внутри фрейма Ethernet, который имеет свой собственный заголовок и хвост.

Те данные, которые переносятся пакетом и есть PDU. А его максимальный размер - MTU.

На картинке видны PDU разных уровней. Блок данных, в которых есть data и есть PDU.

Для модели OSI выделяют следующие PDU:

• Уровень 1 (физический/physical) - бит/bit
• Уровень 2 (канальный/data link) - кадр/frame
• Уровень 3 (сетевой/network) - пакет/packet
• Уровень 4 (транспортный/transport) - сегмент/segment для TCP, датаграмма/datagram для UDP
• Уровни 5-7 (прикладной/application) - данные/data

Рассмотрим каждый уровень подробнее.

2. Payload (полезная нагрузка) канального уровня содержит 46-1500 байт. В эту полезную нагрузку входит блок данных более высоко уровня, один из частных (и наиболее распространенный) PDU для L2 - IP. Соответственно, MTU - 1500

3. Заголовки сетевого уровня составляют 40 байт, соответственно максимальный размер PDU  (в терминологии этого уровня называется MSS - Maximum Segment Size) равен 1500 (MTU более низкого уровня) - 40 (заголовки) = 1460

4. На следующем уровне MTU определяется размером заголовков.