Блок данных протокола

В телекоммуникациях блок данных протокола ( PDU ) представляет собой единую единицу информации, передаваемую между одноранговыми объектами компьютерной сети . Он состоит из управляющей информации, специфичной для протокола, и пользовательских данных . В многоуровневых архитектурах стеков протоколов связи каждый уровень реализует протоколы, адаптированные к конкретному типу или режиму обмена данными.

Например, протокол управления передачей (TCP) реализует режим передачи, ориентированный на соединение, и PDU этого протокола называется сегментом , тогда как протокол пользовательских дейтаграмм (UDP) использует дейтаграммы в качестве единиц данных протокола для связи без установления соединения . Уровень ниже в наборе протоколов Интернета , на уровне Интернета , PDU называется пакетом , независимо от типа его полезной нагрузки.

Сети передачи данных с коммутацией пакетов

В контексте сетей передачи данных с коммутацией пакетов блок данных протокола (PDU) лучше всего понимать по отношению к блоку служебных данных (SDU).

Функции или услуги сети реализуются на отдельных уровнях . Физический уровень передает единицы и нули по проводу или оптоволокну. Затем уровень канала передачи данных организует эти единицы и нули в фрагменты данных и безопасно доставляет их в нужное место по сети. Сетевой уровень передает организованные данные по нескольким подключенным сетям, а транспортный уровень доставляет данные нужному программному приложению в пункте назначения.

Между уровнями (а также между приложением и самым верхним уровнем) уровни передают блоки служебных данных (SDU) через интерфейсы. Верхний уровень понимает структуру данных в SDU, а нижний уровень интерфейса — нет; более того, нижний уровень рассматривает SDU как полезную нагрузку , обязуясь доставить ее на тот же интерфейс в пункте назначения. Для этого уровень протокола (нижний) добавит в SDU определенные данные, необходимые для выполнения его функции; что называется инкапсуляцией . Например, он может добавить номер порта для идентификации приложения, сетевой адрес для облегчения маршрутизации, код для определения типа данных в пакете и информацию для проверки ошибок. Вся эта дополнительная информация, а также исходный блок служебных данных более высокого уровня составляют блок данных протокола на этом уровне.

SDU и метаданные, добавляемые 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 на нижнем уровне; процесс, известный как фрагментация IP .

Значение этого заключается в том, что PDU представляет собой структурированную информацию, которая передается на соответствующий уровень протокола далее по пути данных, что позволяет этому уровню предоставлять намеченную функцию или услугу. Уровень сопоставления, или «одноранговый узел», декодирует данные для извлечения исходного блока служебных данных, решает, не содержит ли он ошибок и куда его отправить дальше и т. д. Если мы еще не достигли самого нижнего (физического) уровня, PDU передается партнеру с использованием сервисов следующего нижнего уровня в «стеке» протокола. Когда PDU передает интерфейс с уровня, который его создал, на уровень, 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) в 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 перейдут через некоторую среду в виде физического сигнала.

Вышеописанный 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 посмотреть только на почтовый индекс и поместить письмо в почтовый мешок, чтобы адрес на конверте больше не был виден, что теперь делает его SDU. Почтовый мешок маркируется почтовым индексом пункта назначения и, таким образом, становится PDU до тех пор, пока он не будет объединен с другими мешками в ящике, когда он теперь станет SDU, а на ящике будет указан регион, в который должны быть отправлены все пакеты, что делает создайте PDU. Когда ящик достигает места назначения, соответствующего своей этикетке, его открывают, а пакеты (SDU) удаляют только для того, чтобы превратиться в PDU, когда кто-то читает код почтового отделения назначения. Сами письма являются SDU, когда пакеты открываются, но становятся PDU, когда считывается адрес для окончательной доставки. Когда адресат наконец открывает конверт, появляется SDU верхнего уровня, само письмо.

Примеры

Модель OSI

Единицами протокольных данных модели OSI являются: ^[1]

Уровень 4: транспортного уровня PDU — это сегмент или дейтаграмма.
Уровень 3: сетевого уровня PDU представляет собой пакет .
Уровень 2: уровня канала передачи данных PDU представляет собой кадр .
Уровень 1: физического уровня PDU — это бит или, в более общем смысле, символ .

Учитывая контекст, относящийся к определенному уровню OSI, PDU иногда используется как синоним его представления на этом уровне.

Набор интернет-протоколов

Блоками данных протокола для набора протоколов Интернета являются:

PDU транспортного уровня — это TCP-сегмент для TCP и дейтаграмма для UDP.
— уровня Интернета PDU это пакет .
канального уровня PDU представляет собой кадр .

При TCP/IP через Ethernet данные на физическом уровне передаются в кадрах Ethernet .

Межсетевой обмен пакетами (IPX)

Для IPX пакет IPX является PDU сетевого уровня для IPX и может одновременно использоваться и на транспортном уровне.
Пакет SPX поверх IPX представляет собой PDU транспортного уровня.
PDU канального уровня представляет собой кадр.

банкомат

PDU уровня канала передачи данных в сетях с асинхронным режимом передачи (ATM) называется ячейкой .

Блок данных протокола управления доступом к среде передачи

Блок данных протокола управления доступом к среде передачи ( MAC PDU или MPDU ) — это сообщение, которым обмениваются объекты управления доступом к среде передачи (MAC) в системе связи на основе многоуровневой модели OSI . ^[2]

В системах, где MPDU может быть больше, чем блок служебных данных 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 . ^[2]

См. также

Ссылки

^ «Инкапсуляция данных, блоки протокольных данных (PDU) и блоки служебных данных (SDU)» . Руководство по TCP/IP . Проверено 5 апреля 2012 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Службы верхнего уровня MAC-адресов Wimax» (PDF) . www.comlab.hut.fi . 2006. стр. 12–15. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г.

Дальнейшее чтение

Алани, Мохаммед М. (2014). Руководство по моделям OSI и TCP/IP . Чам: Спрингер. ISBN 9783319051529 .
Веттерот, Деббра (27 ноября 2001 г.). Эталонная модель OSI для телекоммуникаций (Иллюстрированное издание). Профессиональное издательство McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-138041-6 .

Внешние ссылки

Часто задаваемые вопросы по comp.protocols.iso (найдите «PDU»)
блок данных протокола (PDU)

[1] «Инкапсуляция данных, блоки протокольных данных (PDU) и блоки служебных данных (SDU)» . Руководство по TCP/IP . Проверено 5 апреля 2012 г.

[:0-2] Jump up to: ^а ^б «Службы верхнего уровня MAC-адресов Wimax» (PDF) . www.comlab.hut.fi . 2006. стр. 12–15. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г.

[1]

[2]