数据在OSI七层模型中的名字 数据帧、数据包、数据报以及数据段

本文详细介绍了OSI参考模型中各层传输的数据单元,包括数据帧、数据包、数据报、段等,并阐述了它们的工作原理及在不同层间的区别。此外,文章还深入探讨了数据包的概念及其结构,帮助读者更好地理解网络通信过程。
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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)。

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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<think> 首先,用户的问题是:“我想查询OSI七层模型数据格式 请问OSI七层模型数据格式”。我需要基于提供的引用和相关知识来回答。 系统级指令: - 所有行内数学表达式使用$...$格式。 - 独立公式使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识。 用户提供了几个引用: - [^1]: 描述OSI七层模型的主要目的和优点。 - [^2]: 详细说明应用的功能。 - [^3]: 提到以太网帧结构,作为数据链路的封装。 - [^4]: 解释数据OSI模型中的封装和解封装过程。 用户的问题是关于每数据格式,所以我要专注于OSI七层模型数据格式。 OSI七层模型名称数据格式: 1. **物理 (Physical Layer)**:传输原始比特流。数据格式是比特(bit)。 2. **数据链路 (Data Link Layer)**:处理帧(Frame)。 3. **网络 (Network Layer)**:处理数据包(Packet)。 4. **传输 (Transport Layer)**:处理段(Segment)或数据报(Datagram)。 5. **会话 (Session Layer)**:处理数据单元(Data Unit),通常是会话数据。 6. **表示 (Presentation Layer)**:处理数据格式,如加密或压缩的数据。 7. **应用 (Application Layer)**:处理应用数据,如HTTP请求或邮件消息。 从引用中: - [^3] 提到以太网帧是数据链路的封装。 - [^4] 描述数据从应用封装到数据链路,然后物理传输。 具体的数据格式: - **物理**:比特(bit)。 - **数据链路**:帧(Frame),如以太网帧。引用[^3]说:“以太网帧是OSI参考模型数据链路的封装”。 - **网络**:数据包(Packet),如IP包。 - **传输**:段(Segment)或数据报(Datagram),如TCP段或UDP数据报。 - **会话**:会话数据单元(Session Data Unit)。 - **表示**:表示数据单元(Presentation Data Unit)。 - **应用**:应用数据单元(Application Data Unit),如HTTP报文。 在封装过程中,每添加自己的头部(和尾部),形成一个PDU(Protocol Data Unit)。 用户的引用[^4]详细解释了封装过程:数据从应用开始,逐添加头部,直到物理。 我的回答结构: 1. **引言**:简要介绍OSI七层模型和各数据格式的重要性。 2. **逐列出数据格式**:用列表或表格形式清晰展示每数据格式。 3. **封装过程解释**:简要说明数据如何从上到下封装。 4. **生成相关问题**:在末尾添加相关问题。 使用中文回答。 生成相关问题:基于主题,如OSI模型的应用、协议细节等。 确保引用的使用:在回答中引用时,末尾添加引用标识。例如,根据引用[^3],以太网帧是数据链路的封装。 列出各数据格式: - 应用数据单元(如APDU) - 表示:表示数据单元(PDU) - 会话:会话数据单元(SDU) - 传输:段(Segment)或数据报(Datagram) - 网络数据包(Packet) - 数据链路:帧(Frame) - 物理:比特(Bit) 在专业术语中,PDU分为SDUs和headers。 用通俗语言描述。 最终回答结构: - 开头段落介绍。 - 列表或描述每数据格式。 - 结尾部分总结封装过程。 - §§相关问题§§部分。 </think> 基于您的查询,我将详细介绍OSI七层模型数据格式。OSI模型定义了网络通信的分结构,每处理特定类型的数据单元(Protocol Data Unit, PDU),并在数据传输过程中进行封装或解封装。数据从应用到物理添加头部(有时尾部)信息,形成最终的传输单元;在接收端则逆向解封装[^4]。以下各数据格式基于标准OSI规范,并结合引用内容进行说明(例如,数据链路数据格式参考了以太网帧的描述[^3]。 ### OSI七层模型数据格式 OSI模型每数据格式定义如下(从最高应用到最低物理): 1. **应用 (Application Layer)** - **数据格式**:应用协议数据单元(Application PDU, APDU)。 - 这是用户或应用程序直接生成的数据,例如HTTP请求报文、SMTP邮件消息或FTP文件命令等。数据格式取决于具体应用协议(如HTTP的文本格式或二进制格式),不包括任何底封装[^2][^4]。 - 举例:浏览器发送的URL请求就是应用PDU。 2. **表示 (Presentation Layer)** - **数据格式**:表示协议数据单元(Presentation PDU, PPDU)。 - 这一负责数据格式转换(如加密、压缩、编码),确保数据能被接收方正确解释。数据格式通常是经过处理的APDU,例如加密后的JSON或XML数据[^4]。 - 举例:将文本数据压缩为ZIP格式后,形成PPDU。 3. **会话 (Session Layer)** - **数据格式**:会话协议数据单元(Session PDU, SPDU)。 - 这一管理通信会话(如建立、维护和终止连接)。数据格式是PPDU加上会话控制信息(如会话ID或同步点),形成独立的数据单元,但不添加物理封装[^4]。 - 举例:远程登录(Telnet)中的交互命令序列就是一个SPDU。 4. **传输 (Transport Layer)** - **数据格式**:段(Segment)或数据报(Datagram)。 - 这一确保端到端可靠传输。TCP协议使用“段”(包含序列号和校验和的头部),UDP协议使用“数据报”(简单的无连接单元)。数据格式是上PDU(如SPDU)加上传输头部[^4]。 - 举例:TCP段的大小通常在几百到几千字节,包含源端口和目的端口信息。 5. **网络 (Network Layer)** - **数据格式**:数据包(Packet)。 - 这一处理路由和寻址(如IP地址)。数据格式是传输PDU(Segment或Datagram)加上网络头部(如IP头部),形成独立的数据包。包的大小可变,决定了网络路径的选择[^3][^4]。 - 举例:IPv4数据包包含源/目的IP地址和TTL字段。 6. **数据链路 (Data Link Layer)** - **数据格式**:帧(Frame)。 - 这一负责节点到节点的可靠传输(如MAC地址)。数据格式是网络PDU(Packet)加上帧头和帧尾(如以太网帧的头部和CRC校验码),形成帧。帧长度可变(64-1518字节),确保物理正确传输[^3][^4]。 - 举例:以太网帧(引用[^3]所述)包括源/目的MAC地址和类型字段。 7. **物理 (Physical Layer)** - **数据格式**:比特(Bit)。 - 这一传输原始比特流(0和1),不添加任何头部信息。数据格式是帧转换为电信号、光信号或无线信号后的二进制序列。比特流不具有结构化格式,仅关注物理介质上的传输[^3][^4]。 - 举例:网卡将帧转换为比特流通过电缆发送。 ### 数据封装过程总结 数据OSI模型中从应用到物理封装:应用生成APDU,表示添加格式处理形成PPDU,会话添加会话信息形成SPDU,传输添加头部形成段/数据报网络添加头部形成包,数据链路添加帧头和帧尾形成帧,最后物理转换为比特流传输。在接收端,过程逆序解封装,还原原始数据[^4]。整个过程体现了OSI模型的“服务、接口、协议”分离原则(引用[^1]所述),确保各独立性。 ###
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