协议数据单元长度计算：网络通信中的关键细节
在日常上网过程中，很少有人会去想一条消息是怎么从手机传到服务器的。但如果你碰过路由器配置、抓包分析或者开发网络协议，那“协议数据单元长度”这个概念你一定不陌生。它直接影响数据能不能正确传输，甚至决定一次通信会不会失败。
所谓协议数据单元（PDU），就是在某一层网络协议中封装的数据块。比如物理层的比特流、数据链路层的帧、网络层的IP数据报、传输层的TCP段，这些都是不同层级的PDU。每一层都会添加自己的头部信息，有时还有尾部，这些都会影响最终的PDU长度。
怎么算PDU长度？
举个例子，你在写一个基于TCP的应用，发送一段100字节的有效载荷。这时候实际传输的PDU长度并不是100。TCP头部通常20字节，IP头部也是20字节（没选项的情况下），再加上数据链路层的以太网头部14字节和尾部4字节（FCS），总长度就是：
100（数据） + 20（TCP头） + 20（IP头） + 14（以太网头） + 4（FCS） = 158 字节这个158字节就是整个协议栈从应用数据到物理传输的完整PDU长度。如果超过了链路的MTU（最大传输单元），比如常见的1500字节，那就会触发分片，增加丢包和重传风险。
MTU和MSS的关系别搞混
很多人把MTU和MSS当成一回事。其实MTU是二层能承载的最大数据长度，而MSS是TCP层协商出来的最大段长度，通常是MTU减去IP头和TCP头（20+20=40），所以常见MSS是1460字节。
如果你在做嵌入式设备通信，尤其是工业控制这类对时延敏感的场景，手动设置MSS可以避免分片，提升效率。比如走PPPoe的网络，MTU通常是1492，那对应的MSS就得设成1452，不然容易出问题。
抓包时怎么看PDU长度？
用Wireshark抓包的时候，每一行都标了“Length”。这个值其实就是当前层级PDU的字节数。点开TCP包，你能看到“Total Length”在IP头里，“Segment Len”在TCP部分。结合这些字段，就能反推出各层开销。
有时候看到一个包显示“TCP segment of a reassembled PDU”，说明它只是完整PDU的一部分，这时候要靠序列号和长度信息拼起来看全貌。这种情况下，原始应用数据可能被拆成了多个PDU片段，每个片段都有自己的头部开销。
做网络优化时，了解PDU长度怎么算，能帮你判断是不是头部太臃肿，或者有没有不必要的分片。特别是在设计私有协议时，省几个字节可能就意味着每秒多处理几千个请求。
比如做物联网设备，上传传感器数据只有几十字节，如果套上完整的TCP/IP封装，开销比数据本身还大。这时候就可以考虑用UDP+压缩头部，甚至直接走CoAP协议，控制PDU长度在最小范围内。