В телекоммуникациях блок данных протокола ( PDU ) - это единый блок информации, передаваемый между одноранговыми объектами компьютерной сети . PDU состоит из управляющей информации, зависящей от протокола, и данных пользователя . В многоуровневых архитектурах стеков протоколов связи каждый уровень реализует протоколы, адаптированные к определенному типу или режиму обмена данными.
Например, протокол управления передачей (TCP) реализует режим передачи с установлением соединения, и PDU этого протокола называется сегментом , в то время как протокол пользовательских дейтаграмм (UDP) использует дейтаграммы в качестве блоков данных протокола для связи без установления соединения . На более низком уровне в наборе Интернет-протоколов , на Интернет-уровне , PDU называется пакетом независимо от его типа полезной нагрузки.
Сети с пакетной коммутацией данных
В контексте сетей передачи данных с коммутацией пакетов блок данных протокола (PDU) лучше всего понимается в отношении блока данных службы (SDU).
Функции или услуги сети реализованы на отдельных «уровнях». Например, отправка единиц и нулей по проводу, оптоволокну и т. Д. Выполняется на физическом уровне, а организация единиц и нулей в блоки данных и их безопасная доставка в нужное место в сети осуществляется на уровне канала передачи данных. Передача блоков данных по нескольким подключенным сетям осуществляется сетевым уровнем, а доставка данных в нужное программное приложение в пункт назначения осуществляется транспортным уровнем.
Между уровнями (а также между приложением и самым верхним уровнем) уровни передают служебные блоки данных через интерфейсы. Верхний уровень понимает структуру данных в SDU, а нижний уровень интерфейса - нет; нижний уровень обрабатывает SDU как полезную нагрузку , обязуясь доставить ее к тому же интерфейсу в пункте назначения. Для этого уровень протокола (нижний) будет добавлять в SDU определенные данные, необходимые для выполнения его функции; что называется инкапсуляцией . Например, он может добавить номер порта для идентификации приложения, сетевой адрес для помощи с маршрутизацией, код для определения типа данных в пакете и информацию для проверки ошибок. Вся эта дополнительная информация, плюс исходный блок служебных данных с более высокого уровня, составляет блок данных протокола на этом уровне.
SDU и метаданные, добавленные нижним уровнем, могут быть больше, чем максимальный размер PDU этого уровня (известный как максимальная единица передачи ; MTU). В этом случае PDU должен быть разделен на несколько полезных данных размера, подходящего для передачи или обработки нижним уровнем; процесс, известный как фрагментация IP .
Смысл этого в том, что PDU - это структурированная информация, которая передается на соответствующий уровень протокола дальше по пути данных, что позволяет уровню доставлять намеченную функцию или услугу. Соответствующий уровень, или «одноранговый узел», декодирует данные, чтобы извлечь исходную единицу служебных данных, решить, безошибочна ли она и куда отправить ее дальше, и т. Д. Если мы уже не достигли самого нижнего (физического) уровня, PDU передается одноранговому узлу с использованием служб следующего более низкого уровня в «стеке» протокола. Когда PDU передает интерфейс от уровня, который его построил, к уровню, который просто доставляет его (и, следовательно, не понимает его внутреннюю структуру), он становится единицей служебных данных для этого уровня. Добавление адресной и управляющей информации (инкапсуляция) к SDU для формирования PDU и передача этого PDU на следующий более низкий уровень в качестве SDU повторяется до тех пор, пока не будет достигнут самый нижний уровень и данные не пройдут через некоторый носитель в качестве физического сигнала.
Вышеупомянутый процесс можно сравнить с почтовой системой, в которой письмо (SDU) помещается в конверт, на котором написан адрес (адресная и управляющая информация), что делает его PDU. Отправляющее почтовое отделение может смотреть только на почтовый индекс и помещать письмо в почтовый ящик, чтобы адрес на конверте больше не был виден, что делает его теперь SDU. На почтовом мешке указан почтовый индекс назначения, и он становится PDU до тех пор, пока он не будет объединен с другими мешками в ящике, когда он теперь является SDU, и ящик помечен регионом, в который должны быть отправлены все мешки, что делает упаковать PDU. Когда ящик достигает места назначения, соответствующего его этикетке, он открывается и пакеты (SDU) удаляются только для того, чтобы стать PDU, когда кто-то считывает код почтового отделения назначения. Сами письма являются SDU, когда пакеты открываются, но становятся PDU, когда адрес считывается для окончательной доставки. Когда адресат наконец открывает конверт, появляется SDU верхнего уровня, само письмо.
Примеры
Модель OSI
Единицы данных протокола модели OSI : [1]
- Уровень 4: PDU транспортного уровня - это сегмент или дейтаграмма.
- Уровень 3: PDU сетевого уровня - это пакет .
- Уровень 2: PDU уровня канала данных - это фрейм .
- Уровень 1: PDU физического уровня является битом или, в более общем смысле, символом .
Учитывая контекст, относящийся к определенному уровню OSI, PDU иногда используется как синоним его представления на этом уровне.
Когда PDU одного уровня ( n ), отправленный как SDU на уровень ниже, чем он ( n-1 ), плюс любые метаданные ( заголовки / трейлеры ), добавляемые уровнем n-1 к SDU, будут превышать уровень наибольшего размера n- 1 может быть IP-фрагментация, чтобы разбить его на несколько полезных нагрузок, которые помещаются в PDU уровня n-1 .
Набор интернет-протоколов
Единицы данных протокола для набора интернет-протоколов :
- Транспортный уровень PDU является сегментом TCP для TCP и UDP датаграммы для.
- Интернет слой PDU , является пакет .
- Канальный уровень PDU , является кадром .
В TCP / IP через Ethernet данные на физическом уровне передаются в кадрах Ethernet .
Банкомат
PDU уровня канала данных в сетях с асинхронным режимом передачи (ATM) называется ячейкой .
Блок данных протокола управления доступом к среде
Блок данных протокола управления доступом к среде ( MAC PDU или MPDU ) - это сообщение, которым обмениваются объекты управления доступом к среде передачи (MAC) в системе связи на основе многоуровневой модели OSI .
В системах, где MPDU может быть больше, чем блок данных службы MAC (MSDU), MPDU может включать в себя несколько MSDU в результате агрегации пакетов . В системах, где MPDU меньше, чем MSDU, один MSDU может генерировать несколько MPDU в результате сегментации пакета .
Смотрите также
- Распределенное интерактивное моделирование § Единицы данных протокола
- Фрейм (сеть)
- Фрагментация IP
- Блок служебных данных MAC
- Блок данных протокола приложения смарт-карты
- Единица данных протокола транзакции
Рекомендации
- ^ «Инкапсуляция данных, блоки данных протокола (PDU) и блоки служебных данных (SDU)» . Руководство по TCP / IP . Проверено 5 апреля 2012 года .
Внешние ссылки
- comp.protocols.iso FAQ (ищите "PDU")