OSI模型中协议数据单元（PDU）
协议数据单元（Protocol Data Unit, PDU）是网络通信中每一层协议处理的数据单位，其内容和格式由特定层的协议定义。PDU在不同OSI层次中有不同的名称和结构，体现了分层模型的核心思想：每一层为上层提供服务，并利用下层的服务传递数据。
OSI各层PDU的名称与封装关系
| OSI层 | PDU名称 | 组成说明 |
|---|---|---|
| 应用层 (Layer 7) | 报文/消息 (Message) | 用户数据（如HTTP请求、FTP文件） |
| 表示层 (Layer 6) | 报文 (Message) | 加密/压缩后的数据（如SSL/TLS加密的HTTP数据） |
| 会话层 (Layer 5) | 报文 (Message) | 建立/维护会话的数据（如RPC调用、NetBIOS会话） |
| 传输层 (Layer 4) | 段 (Segment) | TCP/UDP数据，添加端口号、校验和（如TCP段包含序列号、窗口大小） |
| 网络层 (Layer 3) | 包 (Packet) | IP数据包，包含源/目的IP地址（如IPv4包） |
| 数据链路层 (Layer 2) | 帧 (Frame) | 以太网帧，添加MAC地址、CRC校验（如Ethernet II帧） |
| 物理层 (Layer 1) | 比特流 (Bits) | 二进制信号（如电脉冲、光信号） |
PDU的封装与解封装过程
数据在发送时从上到下逐层封装，接收时从下到上逐层解封装：
发送方（封装流程）
应用层生成原始数据（如HTTP请求）。
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传输层（TCP/UDP）添加端口号、校验和，形成Segment。
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网络层（IP）添加源/目的IP地址，形成Packet。
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数据链路层（以太网）添加MAC地址、帧头/尾，形成Frame。
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物理层将帧转为比特流，通过介质传输。
接收方（解封装流程）
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物理层接收比特流，还原为帧。
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数据链路层校验帧，去除MAC头，提取Packet。
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网络层检查IP地址，去除IP头，提取Segment。
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传输层验证端口和校验和，去除TCP/UDP头，传递数据给应用层。
关键点
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每层只处理本层的PDU
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例如，路由器（网络层设备）只处理IP包，不关心TCP段或以太网帧的内容。
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交换机（数据链路层设备）只处理MAC帧，不解析IP包。
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PDU的命名差异
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TCP/IP模型中：
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网络接口层PDU称Frame（帧）。
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互联网层（IP）PDU称Packet（包）。
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传输层（TCP/UDP）PDU仍称Segment（段）。
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封装开销
- 每层添加的头部/尾部会增加传输开销（如以太网帧头14字节，IP头20字节，TCP头20字节）。
实例分析（HTTP over TCP/IP）
假设用户访问一个网页，PDU变化如下：
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应用层：HTTP请求（GET /index.html） → Message。
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传输层：添加TCP头（源端口、目的端口80） → Segment。
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网络层：添加IP头（源IP 192.168.1.2，目的IP 93.184.216.34） → Packet。
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数据链路层：添加以太网头（源MAC 00:1A:2B:3C:4D:5E，目的MAC 网关MAC） → Frame。
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物理层：转为比特流发送。