OSI七层各层单位详解
数据帧、数据包、数据报以及数据段
OSI参考模型的各层传输的数据和控制信息具有多种格式,常⽤的信息格式包括帧、数据包、数据报、段、消息、元素和数据单元。
信息交换发⽣在对等OSI层之间,在源端机中每⼀层把控制信息附加到数据中,⽽⽬的机器的每⼀层则对接收到的信息进⾏分析,并从数据中移去控制信息,下⾯是各信息单元的说明:
数据帧(Frame):是⼀种信息单位,它的起始点和⽬的点都是数据链路层。
数据包(Packet):也是⼀种信息单位,它的起始和⽬的地是⽹络层。
数据报(Datagram):通常是指起始点和⽬的地都使⽤⽆连接⽹络服务的的⽹络层的信息单元。
段(Segment):通常是指起始点和⽬的地都是传输层的信息单元。
消息(message):是指起始点和⽬的地都在⽹络层以上(经常在应⽤层)的信息单元。
元素(cell)是⼀种固定长度的信息,它的起始点和⽬的地都是数据链路层。
元素通常⽤于异步传输模式(ATM)和交换多兆位数据服务(SMDS)⽹络等交换环境。
数据单元(data unit)指许多信息单元。常⽤的数据单元有服务数据单元(SDU)、协议数据单元(PDU)。
osi参考模型一共有几层SDU是在同⼀机器上的两层之间传送信息。PDU是发送机器上每层的信息发送到接收机器上的相应层(同等层间交流⽤的)。
Packet(数据包):封装的基本单元,它穿越⽹络层和数据链路层的分解⾯。通常⼀个Packet映射成⼀个Frame,但也有例外:即当数据链路层执⾏拆分或将⼏个Packet合成⼀个Frame的时候。
数据链路层的PDU叫做Frame(帧);
⽹络层的PDU叫做Packet(数据包);
TCP的叫做Segment(数据段);
UDP的叫做Datagram。(数据报)——在⽹络层中的传输单元(例如IP)。⼀个Datagram可能被封装成⼀个或⼏个Packets,在数据链路层中传输
帧和数据包都是数据的传输形式。帧,⼯作在⼆层,数据链路层传输的是数据帧,包含数据包,并且增加相应MAC地址与⼆层信息;数据包,⼯作在三层,⽹络层传输的是数据包,包含数据报⽂,并且增加传输使⽤的IP地址等三层信息。
数据包:
“包”(Packet)是TCP/IP协议通信传输中的数据单位,⼀般也称“数据包”。有⼈说,局域⽹中传输的不是“帧”(Frame)吗?没错,但是TCP/IP 协议是⼯作在OSI模型第三层(⽹络层)、第四层(传输层)上的,⽽帧是⼯作在第⼆层(数据链路层)。上⼀层的内容由下⼀层的内容来传输,所以在局域⽹中,“包”是包含在“帧”⾥的。名词解释:OSI(Open System Interconnection,开放系统互联)模型是由国际标准化组织(ISO)定义的标准,它定义了⼀种分层体系结构,在其中的每⼀层定义了针对不同通信级别的协议。OSI模型有7层:
上四层协议有:
第7层应⽤层(Application)协议和应⽤:http,ftp,tftp,telnet,dns,smtp
此层是⽤户与计算机进⾏实际通信的地⽅.只是当马上就要访问⽹络时,才会实际上⽤到这⼀层.
第6层表⽰层(Presnation)协议和应⽤:ebcdic,ascii,jpeg,tiff,midi,mpeg
第5层会话层(Session)协议和应⽤:nfs,sql,rpc,x-windows,netbios
下四层协议有:
第4层传输层(Transport 此层数据单位【段segment】)协议和应⽤:tcp,udp,spx
第3层⽹络层(Network 此层数据单位【包packet】)协议和应⽤:ip,ipx,appletalk,icmp
第2层链路层(Data Link 此层数据单位【帧Frame】)协议和应⽤:802.3,802.2,atm,fr
第1层物理层(Physical此层数据单位【⽐特流Bit】)协议和应⽤:v.35,eia/tia 323
OSI模型在逻辑上可分为两个部分:低层的1 4层关注的是原始数据的传输;⾼层的5 7层关注的是⽹络下的应⽤程序。我们可以⽤⼀个形象⼀些的例⼦对数据包的概念加以说明:我们在邮局邮寄产品时,虽然产品本⾝带有⾃⼰的包装盒,但是在邮寄的时候只⽤产品原包装盒来包装显然是不⾏的。必须把内装产品的包装盒放到⼀个邮局指定的专⽤纸箱⾥,这样才能够邮寄。这⾥,产品包装盒相当于数据包,⾥⾯放着的产品相当于可⽤的数据,⽽专⽤纸箱就相当于帧,且⼀个帧中只有⼀个数据包。 “包”听起来⾮常抽象,那么是不是不可见的呢?通过⼀定技术⼿段,是可以感知到数据包的存在的。⽐如在Windows 2000 Server中,把⿏标移动到任务栏右下⾓的⽹卡图标上(⽹卡需要接好双绞线、连⼊⽹络),就可以看到“发送:××包,收到:××包”的提⽰。通过数据包捕获软件,也可以将数据包捕获并加以分析。就是⽤
数据包捕获软件Iris捕获到的数据包的界⾯图,在此,⼤家可以很清楚地看到捕获到的数据包的MAC地址、IP地址、协议类型端⼝号等细节。通过分析这些数据,⽹管员就可以知道⽹络中到底有什么样的数据包在活动了。附:数据包的结构数据包的结构⾮常复杂,不是三⾔两语能够说清的,在这⾥主要了解⼀下它的关键构成就可以了,这对于理解TCP/IP协议的通信原理是⾮常重要的。数据包主要由“⽬的IP地址”、“源IP地址”、“净载数据”等部分构成。数据包的结构与我们平常写信⾮常类似,⽬的IP地址是说明这个数据包是要发给谁的,相当于收信⼈地址;源IP地址是说明这个数据包是发⾃哪⾥的,相当于发信⼈地址;⽽净载数据相当于信件的内容。正是因为数据包具有这样的结构,安装了TCP/IP协议的计算机之间才能相互通信。我们在使⽤基于TCP/IP协议的⽹络时,⽹络中其实传递的就是数据包。理解数据包,对于⽹络管理的⽹络安全具有⾄关重要的意义。
数据帧
“帧”数据由两部分组成:帧头和帧数据。帧头包括接收⽅主机物理地址的定位以及其它⽹络信息。帧数据区含有⼀个数据体。为确保计算机能够解释数据帧中的数据,这两台计算机使⽤⼀种公⽤的通讯协议。互联⽹使⽤的通讯协议简称IP,即互联⽹协议。IP数据体由两部分组成:数据体头部和数据体的数据区。数据体头部包括IP源地址和IP⽬标地址,以及其它信息。数据体的数据区包括⽤户数据协议(UDP),传输控制协议(TCP),还有数据包的其他信息。这些数据包都含有附加的进程信息以及实际数据。
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