Unidad de Datos de Protocolo

La Unidad de Datos de Protocolo (PDU, Protocol Data Unit) es un término utilizado en redes de computadoras para describir una unidad específica de datos que se intercambia entre dos entidades en una capa particular del modelo OSI o TCP/IP. Cada capa del modelo de red tiene su propia PDU, que contiene tanto los datos que se están transmitiendo como la información de control necesaria para la comunicación.

Cada capa agrega (o elimina) la información de su protocolo a medida que los datos pasan a través de ella. A la PDU se le asignará un nombre específico según la capa en la que se encuentra:

Encapsulación

La encapsulación en redes es el proceso por el cual, al enviar información, cada capa de la pila toma los datos que recibe de la capa superior y los envuelve agregando su propia cabecera para formar su unidad de protocolo (PDU), así, los datos de aplicación se transforman sucesivamente en segmento (Transporte), paquete (Red), trama (Enlace) y finalmente bits (Física) para viajar por el medio.

1. La capa de Aplicación, Presentación y Sesión del modelo OSI o la capa de Aplicación del modelo TCP/IP toma los datos del usuario como flujos de datos. A continuación, encapsula los datos y los reenvía a la siguiente capa, es decir, la capa de Transporte.

2. Cuando los datos pasan a la capa de Transporte, esta capa utiliza el flujo de datos procedente de las capas superiores y lo divide en muchos trozos. Esta capa realiza la encapsulación de los datos añadiendo una cabecera adecuada a cada pieza de datos denominada segmentos. La cabecera añadida contiene información de secuenciación, por lo que los segmentos vuelven a ensamblarse en el lado del receptor.

3. Ahora, el trozo de datos con la información de cabecera añadida pasa a la capa de red (modelo OSI) o capa de Internet (modelo TCP/IP). Esta capa toma los segmentos de la capa anterior y realiza la encapsulación añadiendo la información de enrutamiento necesaria para que los datos se entreguen correctamente. Tras la encapsulación, los datos se convierten en un datagrama o paquete en esta capa.

4. El paquete de datos pasa ahora a la capa de enlace de datos en el modelo . Esta capa toma el paquete y lo encapsula adjuntándole una cabecera y un pie de página. En este punto, la cabecera tendrá información de conmutación para garantizar que los datos llegan correctamente al componente de hardware receptor. En cambio, el trailer tendrá datos relacionados con la detección y mitigación de errores. En esta etapa, los datos se convierten en una trama, que pasa a la capa final

5. La trama de datos procedente de la capa de enlace de datos pasa ahora a la capa física en el modelo TCP/IP u OSI. Esta capa la encapsula convirtiendo los datos en bits o señales de datos.

Desencapsulación

La desencapsulación es el recorrido inverso en el equipo receptor, cada capa lee, verifica y retira su cabecera/tráiler, recuperando la carga útil y entregándola hacia arriba hasta la aplicación. Este mecanismo permite modularidad (cada capa se ocupa de su función), interoperabilidad entre tecnologías distintas y diagnóstico preciso con herramientas como Wireshark.

1. Los datos encapsulados en la capa física, llamados bits o señales de datos, serán tomados por la capa para desencapsularlos. Los datos se convierten ahora en una trama de datos, que será reenviada a la capa superior o capa de Enlace de Datos.

2. La capa de Enlace de Datos toma ahora estas tramas de datos y las desencapsula. La capa también comprueba si la cabecera de la trama de datos corresponde al hardware correcto. Si la trama de datos corresponde a un destino erróneo o incorrecto, será descartada. Si es correcto, la capa comprobará el inicio de la trama de datos en busca de información. Si encuentra algún error en el inicio o en los datos, solicitará la retransmisión de los datos. Pero si el inicio tiene la información correcta, la capa lo desencapsulará para formar un datagrama o paquete de datos y lo reenviará a la capa superior.

3. El paquete de datos procedente de la capa de enlace de datos pasa ahora a la capa de Internet (modelo TCP/IP) o a la capa de red (modelo OSI). Esta capa toma el paquete para desencapsularlo y formar un segmento de datos. La capa comprueba la cabecera del paquete para saber si está enrutado al destino correcto. Si no está correctamente encaminado, el paquete de datos será descartado. Pero si tiene la información de enrutamiento correcta, la capa lo desencapsulará y lo enviará a la capa superior, es decir, a la capa de Transporte.

4. Los segmentos de datos procedentes de la capa de Internet o de la capa de Red pasan a la capa de Transporte. La capa de Transporte toma los segmentos y comprueba su información de cabecera, A continuación, empieza a reensamblar los segmentos y a formar flujos de datos, que luego pasan a la capa o capas superiores.

5. Los flujos de datos de la capa de Transporte llegan a la capa de Aplicación en el modelo TCP/IP. En el modelo OSI, llega a la capa de Sesión, a la capa de Presentación y, finalmente, a la capa de Aplicación. La(s) capa(s) tomará(n) los flujos de datos y los desencapsulará(n) reenviando únicamente los datos específicos de la aplicación al ordenador o a las aplicaciones del receptor.

Demostración

Comportamiento de las PDU en las capas OSI

Capa	Nombre	Descripción
1	Física	PDU bits (1s o 0s) para la transmisión de datos en la red.
2	Enlace Datos	PDU tramas y contiene: Datos Originales con encabezado TCP/UDP y Dirección MAC de origen y destino.
3	Red	PDU paquetes y contiene: Datos Originales con encabezado IP y Dirección IP de origen y destino.
4	Transporte	PDU segmento (TCP) o datagrama (UDP) y contiene: Datos Originales con encabezado TCP/UDP e Información de puerto de origen y destino.
5	Sesión	PDU datos
6	Presentación	PDU datos
7	Aplicación	PDU datos originales entregados por aplicaciones