Was ist eine PDU?

Eine Protokoll-Dateneinheit (PDU) ist die Dateneinheit, die auf einer bestimmten Schicht eines Kommunikationsprotokolls ausgetauscht wird und sich aus einer Nutzlast sowie den schichtspezifischen Steuerinformationen zusammensetzt. Verschiedene Schichten verwenden unterschiedliche Bezeichnungen für ihre PDU – Frame, Paket, Segment –, und die maximale Übertragungseinheit (MTU) eines Geräts begrenzt die Größe der PDU, die eine Schnittstelle senden oder empfangen kann.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• Eine PDU ist die Einheit der Daten, die auf einer bestimmten Protokollschicht ausgetauscht werden.
• Jede Schicht fügt dem von der darüberliegenden Schicht empfangenen Nutzdatenblock einen eigenen Header hinzu.
• Frame, Paket und Segment sind allesamt PDUs, die lediglich nach der jeweiligen Schicht benannt sind.
• MTU legt die maximale PDU-Größe fest, die eine Schnittstelle senden oder empfangen kann.
• LACPDUs sind Steuer-PDUs, die von Geräten ausgetauscht werden, um die Link-Aggregation auszuhandeln.

Auf dieser Seite: Warum das wichtig ist · So funktioniert es · Arten · PDU & Versa · Häufig gestellte Fragen

Warum sind PDUs wichtig?

PDUs sind wichtig, da sie festlegen, wie Daten beim Durchlaufen eines Netzwerks in Blöcke unterteilt und zwischen den Schichten weitergegeben werden – also die Mechanismen der Kapselung, die eine interoperable Vernetzung ermöglichen. Ein Gerät kann Datenverkehr nur dann korrekt weiterleiten, wenn es sich mit seinen Gegenstellen darüber einigt, wo eine PDU endet und die nächste Nutzlast beginnt.

Die PDU-Größe ist ebenfalls ein praktisches Problem. Die MTU einer Schnittstelle legt die größte PDU fest, die gesendet oder empfangen werden kann; ist sie zu niedrig, wird der Datenverkehr unnötig fragmentiert; ist sie zu hoch, geht Datenverkehr auf Verbindungen verloren, die Frames dieser Größe nicht übertragen können. PDUs der Steuerungsebene sind ebenso wichtig: Die Link-Aggregation hängt davon ab, dass Geräte LACPDUs austauschen, um sich darauf zu einigen, welche Ports ein Bündel bilden, und die Überwachung der Pfadqualität hängt von Probe-PDUs ab, die Verlust, Latenz und Jitter messen.

Was ist eine PDU?

Netzwerkprotokolle arbeiten in Schichten, und jede Schicht versieht die von der darüberliegenden Schicht weitergereichten Daten mit einem eigenen Header, bevor sie das Ergebnis als eigene PDU weiterleitet. Anwendungsdaten werden zu einem Segment oder Datagramm der Transportschicht, dann zu einem Paket der Netzwerkschicht, anschließend zu einem Rahmen der Datenverbindungsschicht und schließlich als Bits der physikalischen Schicht gesendet. Auf der Empfängerseite läuft der Vorgang umgekehrt ab: Jede Schicht entfernt ihren eigenen Header von der empfangenen PDU und leitet die Nutzlast an die darüberliegende Schicht weiter.

Das Label ändert sich mit jeder Schicht, doch das Konzept bleibt dasselbe – eine PDU besteht aus der Nutzlast sowie den Steuerinformationen der jeweiligen Schicht. Aus diesem Grund stellt die PDU-Größe eine praktische Einschränkung dar: Die MTU einer Schnittstelle legt fest, welche PDU sie maximal übertragen kann, und jede PDU, die diesen Wert überschreitet, wird fragmentiert oder als zu groß verworfen.

Arten von PDUs

Gängige PDU-Typen lassen sich den Schichten zuordnen, die sie erzeugen. Frames sind die PDUs der Datenverbindungsschicht – ein Ethernet-Frame, der MAC-Adressen enthält – und die Einheit, die direkt von der MTU eines Ports bestimmt wird. Pakete sind die PDUs der Netzwerkschicht, die eine logische Adressierung (ein IP-Paket) hinzufügen, damit der Datenverkehr über eine physische Verbindung hinaus weitergeleitet werden kann. Segmente und Datagramme sind die PDUs der Transportschicht – TCP-Segmente und UDP-Datagramme –, denen Portnummern und, im Falle von TCP, eine Sequenzierung hinzugefügt werden. Protokolle definieren zudem spezielle Steuer-PDUs: Ein Beispiel hierfür ist die LACPDU, die LACP-Geräte austauschen, um auszuhandeln, welche Ports ein Bündel bilden; ebenso wie Probe-PDUs, die ausschließlich zur Messung der Pfadqualität dienen.

PDU & Versa

Auf einem VOS-Gerät legt das MTU-Feld, das für einen physischen Ethernet-Port oder eine Subschnittstelle konfiguriert ist, die größte PDU fest, die dieser Port senden oder empfangen kann. Der Wertebereich liegt bei Standardschnittstellen zwischen 72 und 9000 Byte und bei NGFW- und Firewall-Ports zwischen 68 und 9000 Byte – siehe „Schnittstellen konfigurieren“, „Firewalls (NGFW) konfigurieren“ und „Firewalls konfigurieren“.

Bei der Link-Aggregation werden PDUs direkt auf der zweiten Ebene übertragen. Beim Aufbau einer aggregierten Ethernet-Schnittstelle wird die von Ihnen zugewiesene Chassis-ID mit der lokal zugewiesenen Port-ID kombiniert, um eine eindeutige Actor_Port-Nummer zu bilden, die in jedem LACPDU-Frame enthalten ist. Dadurch werden Konflikte zwischen Geräten mit mehreren Anschlüssen in einer EVPN-Umgebung verhindert. Im aktiven LACP-Modus werden LACPDUs kontinuierlich über die Mitgliedsverbindungen übertragen; im passiven Modus wird nur auf einen aktiven Peer reagiert. Über die Schnittstellen hinaus tauscht die SLA-Überwachung „ Versa “ SLA-PDUs zwischen Standorten aus, um Verluste, Latenz und Jitter zu messen, und liefert so die Metriken, die die Pfadauswahl steuern.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen einer PDU und einem Paket?

Ein Paket ist eine bestimmte Art von PDU – die PDU der Netzwerkschicht, die durch Hinzufügen einer Adressierung zu einem Segment der Transportschicht gebildet wird. PDU ist der allgemeine Begriff für die Einheit, die jede Schicht austauscht; Paket, Frame und Segment sind schichtspezifische Bezeichnungen dafür.

Was ist eine LACPDU?

Eine LACPDU (Link Aggregation Control Protocol Data Unit) ist eine Steuer-PDU, die Geräte über die Mitgliedsverbindungen einer aggregierten Ethernet-Schnittstelle austauschen, um auszuhandeln und zu überprüfen, welche physikalischen Ports zum selben logischen Bündel gehören, wodurch Konfigurationskonflikte zwischen Peers verhindert werden.

In welchem Zusammenhang steht die MTU mit der PDU-Größe?

MTU (Maximum Transmission Unit) ist die größte PDU-Größe in Byte, für deren Versand oder Empfang eine Schnittstelle konfiguriert ist. Eine PDU, die größer ist als die konfigurierte MTU, wird je nach Protokoll und den jeweiligen Einstellungen vor der Übertragung fragmentiert oder als zu groß verworfen.

Hat die PDU-Größe Auswirkungen auf die Netzwerkleistung?

Ja. Eine zu niedrig eingestellte MTU führt zu unnötiger Fragmentierung, was zusätzlichen Overhead verursacht und den Durchsatz verringert. Eine zu hoch eingestellte MTU birgt das Risiko von Datenverlusten auf Verbindungen, die eine so große PDU nicht übertragen können; daher muss die Einstellung mit den Kapazitäten aller Knoten auf dem Pfad übereinstimmen.

Ist ein IP-Paket dasselbe wie eine PDU?

Ein IP-Paket ist eine bestimmte Art von PDU: die PDU der Netzwerkschicht. Jedes IP-Paket ist eine PDU, aber nicht jede PDU ist ein IP-Paket – ein Rahmen der Datenverbindungsschicht oder ein Segment der Transportschicht ist ebenfalls eine PDU, nur auf einer anderen Schicht.

Mehr zum Thema PDU

Wenn Sie mehr erfahren möchten, finden Sie hier Quellen, denen wir vertrauen.

Verwandte Begriffe

Wenn Sie sich gerade über PDU informieren, sollten Sie sich als Nächstes diese Artikel ansehen.