En telecomunicaciones , una unidad de datos de protocolo ( PDU ) es una unidad única de información transmitida entre entidades pares de una red informática . Está compuesta por 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 la comunicación sin conexión . En una capa inferior de la suite de protocolos de Internet , en la capa de Internet , la PDU se denomina paquete , independientemente de su tipo de carga útil.
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 capas distintas . La capa física envía unos y ceros a través de un cable o fibra. Luego, la capa de enlace de datos 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 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 la SDU como la carga útil , y se encarga de hacerla llegar a la misma interfaz en el destino. Para hacer esto, la capa de protocolo (inferior) agregará a la SDU ciertos datos que necesita para realizar su función; lo 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 mayores que el tamaño máximo de la PDU de esa capa (conocida como unidad máxima de transmisión ; MTU). Cuando este es 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 recorrido 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 de servicio original, decidir si está libre de errores y dónde enviarla a continuación, etc. A menos que ya hayamos llegado a la capa más baja (física), la PDU se pasa al peer utilizando servicios de la siguiente capa inferior en la "pila" de protocolos. Cuando la PDU pasa por la interfaz de la capa que la construyó a la capa que simplemente la entrega (y por lo tanto no entiende su estructura interna), se convierte en una unidad de datos de servicio para esa capa. La adición de información de direccionamiento y control (encapsulamiento) 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 llega a 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 una carta (SDU) se coloca en un sobre en el que se escribe una dirección (información de dirección y control) que la convierte en una PDU. La oficina postal remitente puede mirar solo el código postal y colocar la carta en una bolsa de correo de modo que la dirección en el sobre ya no se pueda ver, convirtiéndola 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, momento en el que ahora es una SDU, y la caja se etiqueta con la región a la que se enviarán todas las bolsas, lo que convierte a la caja en 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 mismas 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 en sí.
Las unidades de datos del protocolo del modelo OSI son: [1]
Dado un contexto perteneciente a una capa OSI específica, a veces se utiliza PDU como sinónimo de su representación en esa capa.
Las unidades de datos de protocolo para el conjunto de protocolos de Internet son:
En TCP/IP sobre Ethernet, los datos de la capa física se transportan en tramas Ethernet .
La PDU de la capa de enlace de datos en las redes de modo de transferencia asíncrona (ATM) se denomina celda .
Una unidad de datos de protocolo de control de acceso al medio ( MAC PDU o MPDU ) es un mensaje que se intercambia entre entidades de control de acceso al medio (MAC) en un sistema de comunicación basado en el modelo OSI en capas. [2]
En sistemas donde la MPDU puede ser más grande que la unidad de datos de servicio MAC (MSDU), la MPDU puede incluir múltiples MSDU como resultado de la agregación de paquetes . En sistemas donde la MPDU es más pequeña que la MSDU, entonces una MSDU puede generar múltiples MPDU como resultado de la segmentación de paquetes . [2]