Какая единица данных протокола pdu обрабатывается когда узловой компьютер декапсулирует сообщение
Обновлено: 05.07.2024
Вы можете поделиться своими знаниями, улучшив их ( как? ) Согласно рекомендациям соответствующих проектов .
Блоки данных протокола или блок данных протокола ( PDU ) является единицей измерения обмениваемой информации в компьютерной сети .
Резюме
Пример в OSI
Применительно к системе уровней модели OSI , PDU:
- Физический уровень является немного .
- Канальный уровень является кадром .
- Сетевой уровень является пакетом .
- Транспортный уровень является сегмент для TCP , и дейтаграммы для UDP .
- Уровни приложения , представления и сеанса - это данные .
(N) -PDU - это единица данных для уровня (номер N). Он включает в себя (N + 1) -PDU и управляющую информацию (N) -PCI (информация управления протоколом), то есть полный набор данных верхнего уровня (N + 1), к которому добавляются дополнительные данные. добавлен, чтобы иметь возможность выполнять проверку ошибок.
Инкапсуляция – это процесс передачи данных с верхнего уровня приложений вниз (по стеку протоколов) к физическому уровню, чтобы быть переданными по сетевой физической среде (витая пара, оптическое волокно, Wi-Fi, и др.). Причём на каждом уровне различные протоколы добавляют к передающимся данным свою информацию.
Напомню, что сетевая модель OSI состоит из 7 уровней (уровень приложений, уровень представления, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный и физический). Все сетевые устройства работают согласно модели OSI, только некоторые используют все 7 уровней, а другие меньше. Это позволяет обрабатывать поступающие данные в несколько раз быстрее.
Например, Ваш компьютер использует все 7 уровней, маршрутизатор – 3 нижних уровня, коммутатор – только 2 нижних уровня.
На рисунке Вы видите взаимодействие двух компьютеров, между которыми находится маршрутизатор. Компьютерами PC1 и PC2 могут быть как домашние компьютеры, так и сервера. Маршрутизатор, как и говорилось выше, работает только на трех уровнях модели, их (трех уровней) достаточно, чтобы проложить маршрут в любой сети.
Инкапсуляция и декапсуляция
На этом уровне Ваш компьютер преобразует строку введенного текста (адреса) в формат удобный для передачи далее на нижний уровень.
Далее данные (уже не текст) поступают на сеансовый уровень, но на нём (в данном случае) нам нет необходимости использовать протоколы (этого уровня), и поэтому данные передаются далее.
Транспортный уровень получает данные и определяет, что дальше они должны быть переданы используя протокол TCP. Перед передачей транспортный уровень разбивает данные на кусочки данных и добавляет к каждому кусочку заголовок, в котором содержится информация о логических портах компьютеров (с какого данные были посланы (например 1223) и для какого предназначаются (в данном случае 80)). На транспортном уровне эти кусочки данных с заголовком называются сегментами. Сегменты передаются дальше вниз к сетевому уровню.
Сетевой уровень, получая каждый сегмент, разделяет его на еще более маленькие части и к каждой части добавляет свой заголовок. В заголовке сетевого уровня указываются логические сетевые адреса отправителя (Ваш компьютер) и получателя (Сервер).
Логические сетевые адреса – это всем известные IP-адреса, еще наверное непонятно что обозначают цифры и точки в них, но вскоре, этот пробел в знаниях заполнит соответствующая информация ;)
Эти маленькие кусочки данных уже с несколькими заголовками (на верхних уровнях тоже добавляются специфичные заголовки) на сетевом уровне называются пакетами, которые в свою очередь передаются на канальный уровень.
На канальном уровне пакеты разделяются на еще более маленькие кусочки данных, и к ним помимо опять добавляемого заголовка, только уже канального уровня, добавляется еще и трейлер. На этом уровне в заголовках содержатся физические адреса устройств – передающего и для кого они предназначаются, а в трейлере находится вычисленная контрольная сумма, некий код (информация), который используется для определения целостности данных.
Эти очень маленькие кусочки данных именуются кадрами или фреймами (одно и тоже). Далее кадры передаются на физический уровень.
На физический уровень кадры передаются уже в виде сигналов битов и следуют через другие сетевые устройства в пункт назначения.
Весь процесс преобразования данных (с верхнего уровня) в сигналы (на нижний уровень) называется инкапсуляцией. Посмотрите на рисунок ниже, там представлена общая схема инкапсулирования с верхнего уровня на нижний:
Далее сигналы, проходя через несколько сетевых устройств (в нашем случае это маршрутизатор и коммутатор), доходят до получателя, в данном случае до сервера (По всем картинкам можно кликнуть и они увеличится).
Сетевая карта сервера принимает биты (на физическом уровне) и преобразует их в кадры (для канального уровня). Канальный уровень в обратной последовательности должен преобразовать кадры в пакеты (для сетевого уровня), только перед преобразованием уровень сначала смотрит на МАС-адрес (физический адрес) получателя, он должен совпадать с MAC-адресом сетевой карты, иначе кадр будет уничтожен. Затем канальный уровень (в случае совпадения MAC-адреса) высчитывает сумму полученных данных и сравнивает полученное значение со значением трейлера. Напомню, что значение трейлера высчитывалось на Вашем компьютере, а теперь оно, после передачи по проводам, сравнивается с полученным значением на сервере и если они совпадают, кадр преобразуется в пакет. Если проверочный код целостности данных рознится – кадр незамедлительно уничтожается.
На сетевом уровне происходит проверка логического адреса (IP-адреса), в случае успешной проверки пакет преобразуется в сегмент, попадая на транспортный уровень.
На транспортном уровне проверяется информация из заголовка, что это за сегмент, какой используется протокол, для какого логического порта предназначается и т.п. Протокол использовался TCP, поэтому назад на Ваш компьютер посылается уведомление о прибытии сегмента. Как говорилось выше (когда данные упаковывали в сегмент) в том случае использовался 80 порт назначения. Т.к. на веб-сервере как раз открыт этот порт, данные передаются дальше на верхний уровень.
На верхних уровнях запрос (введенный адрес сайта) обрабатывается веб-сервером (проверяется, доступна-ли запрашиваемая веб-страничка).
После того, как страница будет найдена на сервере, она (текст, изображения, музыка) преобразуется в цифровой код, удобный для инкапсулирования. Большой объём данных делится на части и поступает ниже на уровень – транспортный. Там кусочек данных преобразуется в сегмент, только порт назначения теперь будет тот, с которого вы посылали (вспоминайте, 1223). Сегмент преобразуется в пакет, в заголовке которого содержится IP-адрес вашего компьютера и переходит ниже. На канальном уровне пакет в свою очередь преобразуется в кадры и добавляется заголовок и трейлер. В заголовок помещается МАС-адрес назначения (в данном случае это будет адрес шлюза), а в трейлер проверочный код на целостность данных. Далее сетевая карта посылает кадры в виде сигналов по кабелю по направлению к Вашему компьютеру.
Вам обязательно надо запомнить, что те кусочки данных (вместе с заголовками), которые переходят с уровня на уровень (с добавлением заголовков или наоборот) называются Protocol Data Unit или PDU. Если перевести литературно на русский язык, то получается фрагмент данных на каждом уровне модели. В первой части CCNA попадаются вопросы связанные с PDU, так что обязательно запомните что это такое ;)
Заключение
Вы познакомились с эталонными сетевыми моделями OSI, TCP/IP (DOD), разобрались с процессами инкапсуляции (encapsulation) и декапсуляции (decapsulation).
Также узнали, что разные сетевые устройства работают на разных уровнях. А вот какие сетевые устройства существуют и чем они отличаются узнаем в следующей статье.
Главная › Cisco › CCNA: Introduction to Networks › Единица данных протокола (PDU). CCNA Routing and Switching.
Единица данных протокола (PDU). CCNA Routing and Switching.
По мере того как данные приложений передаются по стеку протоколов до перемещения через среду передачи данных, различные протоколы добавляют в них информацию на каждом из уровней. Это называется процессом инкапсуляции.
Форма, которую принимает массив данных на каждом из уровней, называется единицей данных протокола (PDU). В ходе инкапсуляции каждый последующий уровень инкапсулирует PDU, полученную от вышестоящего уровня в соответствии с используемым протоколом. На каждом этапе процесса PDU получает другое имя, отражающее новые функции. Универсальной схемы именования для PDU нет, и в этом курсе PDU называются в соответствии с терминологией набора протоколов TCP/IP, как показано на рисунке ниже.
Единица данных протокола (PDU).
Биты — PDU физического уровня, используемая при физической отправке данных по среде передачи.
Кадр (зависит от среды передачи) — PDU канального уровня.
Пакет — PDU сетевого уровня.
Сегмент — PDU транспортного уровня.
Данные — общий термин для обозначения PDU, используемой на прикладном уровне.
They all function in the network access layer of TCP/IP.
Все они работают на уровне доступа к сети TCP/IP.
The TCP/IP network access layer has similar functions to the OSI network layer.
The OSI Layer 7 and the TCP/IP application layer provide identical functions.
Уровень доступа к сети TCP/IP имеет схожие функции с сетевым уровнем OSI.
Уровень OSI 7 и прикладной уровень TCP/IP обеспечивают идентичные функции.
Products from different manufacturers can interoperate successfully.+
Different manufacturers are free to apply different requirements when implementing a protocol.
Продукты разных производителей могут успешно взаимодействовать.+
Различные производители могут применять различные требования при реализации протокола.
Protocols that can be freely used by any organization or vendor.
Protocols developed by organizations who have control over their definition and operation.+
Протоколы, которые могут свободно использоваться любой организацией или поставщиком.
Протоколы, разработанные организациями, которые контролируют их определение и работу.+
A client host and a server running different operating systems can successfully exchange data.+
Internet access can be controlled by a single ISP in each market.
Клиентский хост и сервер под управлением разных операционных систем могут успешно обмениваться данными.+
Доступ к Интернету может контролироваться одним провайдером на каждом рынке.
Only Internet and network access layers.
Only application, Internet, and network access layers.
Application, transport, Internet, and network access layers.+
Only application, transport, network, data link, and physical layers.
Only Internet and network access layers.
Only application, Internet, and network access layers.
Application, transport, Internet, and network access layers.+
Only application, transport, network, data link, and physical layers.
A frame with the destination MAC address of SwitchA.
A packet with the destination IP address of RouterA.
A frame with the destination MAC address of RouterA.+
A packet with the destination IP address of ServerB.+
A frame with the destination MAC address of SwitchA.
A packet with the destination IP address of RouterA.
A frame with the destination MAC address of RouterA.+
A packet with the destination IP address of ServerB.+
The switch will not forward packets initiated by the host.
The host will have to use ARP to determine the correct address of the default gateway.
The host cannot communicate with hosts in other networks.+
Коммутатор не будет пересылать пакеты, инициированные хостом.
Хост должен будет использовать ARP для определения правильного адреса шлюза по умолчанию.
Читайте также: