Unidad de datos de protocolo

Unidad de datos de protocolo de capa de control de acceso medio (MAC) se convierte en unidad de datos de servicio de capa física (SDU).

En telecomunicaciones, una unidad de datos de protocolo (PDU) es una única unidad de información transmitida entre entidades pares de una red informática. Se compone de información de control específica del protocolo y datos de usuario. En las arquitecturas en capas de las pilas de protocolos de comunicación, cada capa implementa protocolos adaptados al tipo o modo específico de intercambio de datos.

Por ejemplo, el Protocolo de control de transmisión (TCP) implementa un modo de transferencia orientado a la conexión, y la PDU de este protocolo se denomina segmento, mientras que el Protocolo de datagramas de usuario (UDP) utiliza datagramas como unidades de datos de protocolo para comunicación sin conexión. Una capa inferior en el conjunto de protocolos de Internet, en la capa de Internet, la PDU se denomina paquete, independientemente de su tipo de carga útil.

Redes de datos con conmutación de paquetes

En el contexto de las redes de datos de conmutación de paquetes, una unidad de datos de protocolo (PDU) se entiende mejor en relación con una unidad de datos de servicio (SDU).

Las características o servicios de la red se implementan en distintas capas. La capa física envía unos y ceros a través de un cable o fibra. La capa de enlace de datos luego organiza estos unos y ceros en fragmentos de datos y los lleva de manera segura al lugar correcto en el cable. La capa de red transmite los datos organizados a través de múltiples redes conectadas y la capa de transporte entrega los datos a la aplicación de software correcta en el destino.

Entre las capas (y entre la aplicación y la capa superior), las capas pasan unidades de datos de servicio (SDU) a través de las interfaces. La capa superior comprende la estructura de los datos en la SDU, pero la capa inferior en la interfaz no; además, la capa inferior trata a la SDU como la carga útil, comprometiéndose a llevarla a la misma interfaz en el destino. Para hacer esto, la capa protocolo (inferior) agregará a la SDU ciertos datos que necesita para realizar su función; que se llama encapsulación. Por ejemplo, podría agregar un número de puerto para identificar la aplicación, una dirección de red para ayudar con el enrutamiento, un código para identificar el tipo de datos en el paquete e información de verificación de errores. Toda esta información adicional, más la unidad de datos de servicio original de la capa superior, constituye la unidad de datos de protocolo en esta capa.

La SDU y los metadatos agregados por la capa inferior pueden ser más grandes que el tamaño máximo de la PDU de esa capa (conocido como la unidad de transmisión máxima, MTU). Cuando este sea el caso, la PDU debe dividirse en múltiples cargas útiles de un tamaño adecuado para la transmisión o el procesamiento por parte de la capa inferior; un proceso conocido como fragmentación de IP.

La importancia de esto es que la PDU es la información estructurada que se pasa a una capa de protocolo coincidente más adelante en el viaje de los datos que permite que la capa entregue su función o servicio previsto. La capa coincidente, o "peer", decodifica los datos para extraer la unidad de datos del servicio original, decide si está libre de errores y adónde enviarla a continuación, etc. A menos que ya hayamos llegado al valor más bajo (física), la PDU se pasa al par utilizando los servicios de la siguiente capa inferior en la 'pila' del protocolo. Cuando la PDU pasa por la interfaz desde la capa que la construyó hasta la capa que simplemente la entrega (y, por lo tanto, no comprende su estructura interna), se convierte en una unidad de datos de servicio para esa capa. La adición de información de direccionamiento y control (encapsulación) a una SDU para formar una PDU y el paso de esa PDU a la siguiente capa inferior como SDU se repite hasta que se alcanza la capa más baja y los datos pasan por algún medio como una señal física.

El proceso anterior se puede comparar con el sistema de correo en el que se coloca una carta (SDU) en un sobre en el que se escribe una dirección (información de dirección y control) que lo convierte en una PDU. La oficina de correos remitente podría mirar solo el código postal y colocar la carta en una bolsa de correo para que ya no se pueda ver la dirección en el sobre, convirtiéndolo ahora en una SDU. La bolsa de correo se etiqueta con el código postal de destino y, por lo tanto, se convierte en una PDU hasta que se combina con otras bolsas en una caja cuando ahora es una SDU, y la caja se etiqueta con la región a la que se enviarán todas las bolsas, haciendo que el embalar una PDU. Cuando la caja llega al destino que coincide con su etiqueta, se abre y se retiran las bolsas (SDU) solo para convertirse en PDU cuando alguien lee el código de la oficina postal de destino. Las cartas en sí son SDU cuando se abren las bolsas, pero se convierten en PDU cuando se lee la dirección para la entrega final. Cuando el destinatario finalmente abre el sobre, emerge la SDU de nivel superior, la carta misma.

Ejemplos

Modelo OSI

Las unidades de datos de protocolo del modelo OSI son:

• La capa 4: capa de transporte PDU es el segmento o el datagrama.
• La capa 3: capa de red PDU es el paquete.
• La capa 2: capa de enlace de datos PDU es el marco.
• La Capa 1: capa física PDU es el bit o, más generalmente, símbolo.

Dado un contexto perteneciente a una capa OSI específica, PDU a veces se usa como sinónimo de su representación en esa capa.

Paquete de protocolos de Internet

Las unidades de datos de protocolo para el conjunto de protocolos de Internet son:

• La capa de transporte PDU es el segmento TCP para TCP, y el datagrama para UDP
• La capa de Internet PDU es el paquete.
• La capa de enlace PDU es el marco.

En TCP/IP sobre Ethernet, los datos de la capa física se transportan en tramas de Ethernet.

Intercambio de paquetes de Internet (IPX)

• Para IPX, el paquete IPX es la capa de red PDU es el IPX, y puede ser utilizado simultáneamente en la capa de transporte también.
• El paquete SPX en la parte superior de IPX, es una capa de transporte PDU.
• El enlace-capa PDU es el marco.

Cajero automático

La PDU de capa de enlace de datos en redes de modo de transferencia asíncrono (ATM) se denomina célula.

Unidad de datos del protocolo de control de acceso a los medios

Una unidad de datos del protocolo de control de acceso al medio (MAC PDU o MPDU) es un mensaje que se intercambia entre el control de acceso al medio (MAC) entidades en un sistema de comunicación basado en el modelo OSI en capas.

En los sistemas donde la MPDU puede ser más grande que la unidad de datos de servicio (MSDU) MAC, la MPDU puede incluir varias MSDU como resultado de la agregación de paquetes. En sistemas donde la MPDU es más pequeña que la MSDU, una MSDU puede generar múltiples MPDU como resultado de la segmentación de paquetes.