Разница между сегментами, пакетами и кадрами

В этой статье мы узнаем, в чем точная разница между термином, который часто неправильно используется в компьютерных сетях, и большой путаницей с использованием этих терминов.

Перед тем как начать, лучше познакомиться с термином, называемым блоком данных протокола (PDU) .
Термин PDU используется для обозначения пакетов на разных уровнях модели OSI. Таким образом, PDU дает абстрактное представление о пакетах данных. PDU имеет разное значение на разных уровнях, но мы можем использовать его как общий термин.

Чтобы дать четкую картину: -

1. PDU транспортного уровня называется сегментом.
2. PDU сетевого уровня называется пакетом.
3. PDU уровня звена данных называется кадрами.

Это основное значение различных терминов, используемых в компьютерных сетях.

Уровень приложения может передавать любое количество данных нижележащим уровням, но невозможно отправить все данные, предоставленные уровнем приложения, для отправки напрямую. Таким образом, TCP вступает в игру. TCP помогает разбить данные (предоставленные уровнем приложения) на MSS (максимальный размер сегмента), которые данная сеть может обрабатывать, чтобы в маршрутизаторах не происходила дальнейшая фрагментация.

И этот TCP также отвечает за подтверждения доставки сегментов.

1. Сегмент:
Данные уровня приложения разбиваются на более мелкие части в соответствии с MSS сети, а заголовок TCP добавляется к более мелким частям. Размер заголовка может варьироваться от 20 до 60 байт. Но обычно размер заголовка 20B (остальные 40B необязательны).

Заголовок TCP включает: -

 1. Исходный порт
2. Порт назначения
3. Биты флагов (например, DF, MF и т. Д.)
4. Порядковый номер сегментов
5. Контрольная сумма
6. Поле параметров

Порт источника и назначения необходимы, потому что он сообщает, какой PDU должен быть доставлен на хост-приемник.

Поле контрольной суммы TCP рассчитывается с учетом заголовка TCP, данных и псевдозаголовка IP. Контрольная сумма обеспечивает отправку и получение правильных данных.

Таким образом, после всей этой обработки битые пакеты данных называются Сегментами.

2. Пакеты:
Сегменты, полученные от транспортного уровня, дополнительно обрабатываются для формирования пакетов.

IP-пакет имеет заголовок различного размера от 20 до 60 байт. Но обычно это 20B.

Заголовок IP имеет много полей, а именно: -

 1. Исходный IP-адрес
2. IP-адрес назначения
3. TTL (пора уходить)
4. Идентификация
5. Тип протокола 
6. Версия (версия протокола)
7. Параметры

Теперь давайте разберемся с концепцией, тело IP содержит Сегмент, полученный с транспортного уровня без каких-либо модификаций. К телу IP добавляется заголовок IP, в котором есть поля, указанные выше.

Заголовки IP постоянно изменяются как пакеты в сети, потому что TTL продолжает изменяться с каждым прыжком.

Таким образом, заголовок IP вместе с телом (который содержит сегмент транспортного уровня) составляет IP-пакет или, как правило, только пакет.

Этот уровень также отвечает за фрагментацию, если требуется, когда MTU сети меньше. Эта фрагментация выполняется на маршрутизаторах.

3. Рамки:
Пакеты, полученные от сетевого уровня, дополнительно обрабатываются для формирования кадров.

Вот уровень звена данных, заголовок добавлен, заголовок состоит из полей.

 1. Исходный Mac-адрес
2. Mac-адрес назначения
3. Данные
4. Длина
5. Контрольная сумма (CRC)

Исходный MAC-адрес определяется с помощью ARP (протокола разрешения адресов). MAC-адрес источника и назначения будет продолжать изменяться по мере перемещения кадра в сети.

Модификация MAC-адреса выполняется маршрутизаторами.

Данные - это сегмент, полученный от сетевого уровня.

Длина - это общий MTU (максимальная передаваемая единица) сети.

Все концепции будут понятны с диаграммой, приведенной ниже.