資料幀、資料包、資料包以及資料段 詳解

資料幀、資料包、資料包以及資料段 

OSI參考模型的各層傳輸的資料和控制資訊具有多種格式，常用的資訊格式包括幀、資料包、資料包、段、訊息、元素和資料單元。

 

資訊交換髮生在對等OSI層之間，在源端機中每一層把控制資訊附加到資料中，而目的機器的每一層則對接收到的資訊進行分析，並從資料中移去控制資訊，下面是各資訊單元的說明：

資料幀（Frame）：是一種資訊單位，它的起始點和目的點都是資料鏈路層。
資料包（Packet）：也是一種資訊單位，它的起始和目的地是網路層。
資料包（Datagram）：通常是指起始點和目的地都使用無連線網路服務的的網路層的資訊單元。
段（Segment）：通常是指起始點和目的地都是傳輸層的資訊單元。
訊息（message）：是指起始點和目的地都在網路層以上（經常在應用層）的資訊單元。

元素（cell）是一種固定長度的資訊，它的起始點和目的地都是資料鏈路層。

元素通常用於非同步傳輸模式（ATM）和交換多兆位資料服務（SMDS）網路等交換環境。

資料單元（data unit）指許多資訊單元。常用的資料單元有服務資料單元（SDU）、協議資料單元（PDU）。

SDU是在同一機器上的兩層之間傳送資訊。PDU是傳送機器上每層的資訊傳送到接收機器上的相應層（同等層間交流用的）。

Packet（資料包）：封裝的基本單元，它穿越網路層和資料鏈路層的分解面。通常一個Packet對映成一個Frame，但也有例外：即當資料鏈路層執行拆分或將幾個Packet合成一個Frame的時候。

資料鏈路層的PDU叫做Frame（幀）；
網路層的PDU叫做Packet（資料包）；
TCP的叫做Segment（資料段）；
UDP的叫做Datagram。（資料包）——在網路層中的傳輸單元（例如IP）。一個Datagram可能被封裝成一個或幾個Packets，在資料鏈路層中傳輸

 

幀和資料包都是資料的傳輸形式。幀，工作在二層，資料鏈路層傳輸的是資料幀，包含資料包，並且增加相應MAC地址與二層資訊；資料包，工作在三層，網路層傳輸的是資料包，包含資料包文，並且增加傳輸使用的IP地址等三層資訊。

 

資料包： 
    “包”(Packet)是TCP/IP協議通訊傳輸中的資料單位，一般也稱“資料包”。有人說，區域網中傳輸的不是“幀”(Frame)嗎？沒錯，但是TCP/IP協議是工作在OSI模型第三層(網路層)、第四層(傳輸層)上的，而幀是工作在第二層(資料鏈路層)。上一層的內容由下一層的內容來傳輸，所以在區域網中，“包”是包含在“幀”裡的。 名詞解釋：OSI(Open System Interconnection，開放系統互聯)模型是由國際標準化組織(ISO)定義的標準，它定義了一種分層體系結構，在其中的每一層定義了針對不同通訊級別的協議。OSI模型有7層：
上四層協議有：
第7層應用層（Application）協議和應用：http,ftp,tftp,telnet,dns,smtp
此層是使用者與計算機進行實際通訊的地方.只是當馬上就要訪問網路時,才會實際上用到這一層.
第6層表示層（Presnation）協議和應用：ebcdic,ascii,jpeg,tiff,midi,mpeg
第5層會話層（Session）協議和應用：nfs,sql,rpc,x-windows,netbios
下四層協議有：
第4層傳輸層（Transport 此層資料單位【段segment】）協議和應用：tcp,udp,spx
第3層網路層（Network   此層資料單位【包packet】）協議和應用：ip,ipx,appletalk,icmp
第2層鏈路層（Data Link 此層資料單位【幀Frame】）協議和應用：802.3,802.2,atm,fr
第1層物理層（Physical此層資料單位【位元流Bit】）協議和應用：v.35,eia/tia 323

OSI模型在邏輯上可分為兩個部分：低層的14層關注的是原始資料的傳輸；高層的57層關注的是網路下的應用程式。 我們可以用一個形象一些的例子對資料包的概念加以說明：我們在郵局郵寄產品時，雖然產品本身帶有自己的包裝盒，但是在郵寄的時候只用產品原包裝盒來包裝顯然是不行的。必須把內裝產品的包裝盒放到一個郵局指定的專用紙箱裡，這樣才能夠郵寄。這裡，產品包裝盒相當於資料包，裡面放著的產品相當於可用的資料，而專用紙箱就相當於幀，且一個幀中只有一個資料包。 “包”聽起來非常抽象，那麼是不是不可見的呢？通過一定技術手段，是可以感知到資料包的存在的。比如在Windows 2000 Server中，把滑鼠移動到工作列右下角的網路卡圖示上(網路卡需要接好雙絞線、連入網路)，就可以看到“傳送：××包，收到：××包”的提示。通過資料包捕獲軟體，也可以將資料包捕獲並加以分析。 就是用資料包捕獲軟體Iris捕獲到的資料包的介面圖，在此，大家可以很清楚地看到捕獲到的資料包的MAC地址、IP地址、協議型別埠號等細節。通過分析這些資料，網管員就可以知道網路中到底有什麼樣的資料包在活動了。 附： 資料包的結構 資料包的結構非常複雜，不是三言兩語能夠說清的，在這裡主要了解一下它的關鍵構成就可以了，這對於理解TCP/IP協議的通訊原理是非常重要的。資料包主要由“目的IP地址”、“源IP地址”、“淨載資料”等部分構成。 資料包的結構與我們平常寫信非常類似，目的IP地址是說明這個資料包是要發給誰的，相當於收信人地址；源IP地址是說明這個資料包是發自哪裡的，相當於發信人地址；而淨載資料相當於信件的內容。 正是因為資料包具有這樣的結構，安裝了TCP/IP協議的計算機之間才能相互通訊。我們在使用基於TCP/IP協議的網路時，網路中其實傳遞的就是資料包。理解資料包，對於網路管理的網路安全具有至關重要的意義。 

資料幀 
    “幀”資料由兩部分組成：幀頭和幀資料。幀頭包括接收方主機實體地址的定位以及其它網路資訊。幀資料區含有一個資料體。為確保計算機能夠解釋資料幀中的資料，這兩臺計算機使用一種公用的通訊協議。網際網路使用的通訊協議簡稱IP，即網際網路協議。IP資料體由兩部分組成：資料體頭部和資料體的資料區。資料體頭部包括IP源地址和IP目標地址，以及其它資訊。資料體的資料區包括使用者資料協議（UDP），傳輸控制協議（TCP），還有資料包的其他資訊。這些資料包都含有附加的程式資訊以及實際資料。