17. Протоколы slip и ppp.

SLIP (Serial Line Internet Protocol) — устаревший сетевой протокол канального уровня эталонной сетевой модели OSI для доступа к сетям стека TCP/IP через низкоскоростные линии связи путем простой инкапсуляции IP-пакетов. Используются коммутируемые соединения через последовательные порты для соединений клиент-сервер типа точка-точка. В настоящее время вместо него используют более совершенный протокол PPP.

Принципы работы

• Для установления связи необходимо заранее задать IP-адреса, так как в протоколе SLIP нет системы обмена адресной информацией.

• В принимаемом потоке бит SLIP позволяет определить признаки начала и конца пакета IP. По этим признакам SLIP собирает полноценные пакеты IP и передает верхнему уровню. При отправлении IP-пакетов происходит обратная операция — они переформатируются и посимвольно отправляются получателю через последовательную линию.

• Для передачи необходимо использовать конкретную конфигурацию UART: 8 бит данных (8 data bits), без паритета (no parity), аппаратное управление каналом передачи (EIA hardware flow control) или трехпроводный нуль-модемный кабель (3-wire null-modem — CLOCAL mode).

Структура кадров

Так как передача данных в последовательных асинхронных линиях связи байт-ориентированная, сначала IP-пакет разбивается на байты (октеты). Границей SLIP-кадра является уникальный флаг END (0xC0). Уникальность этого флага поддерживается байт-стаффингом(byte stuffing) внутри кадра с ESC-последовательностью 0xDB, причем байт END (0xС0) заменяется последовательностью (0xDB, 0xDC), а байт ESC (0xDB) — последовательностью (0xDB, 0xDD).

Недостатки

• Нет возможности обмениваться адресной информацией — необходимость предустановки IP-адресов.

• Отсутствие индикации типа инкапсулируемого протокола — возможно использование только IP.

• Не предусмотрена коррекция ошибок — необходимо выполнять на верхних уровнях, рекомендуется использовать протокол TCP.

• Высокая избыточность — из-за использования стартовых и стоповых битов при асинхронной передаче(+20 %), передачи в каждом SLIP-кадре полного IP-заголовка(+20 байт) и полных заголовков верхних уровней, байт-стаффинга.

• В некоторых реализациях протокола максимальный размер кадра ограничен 1006 байтами для достижения обратной совместимости с реализацией в Berkeley Unix.

PPP (англ. Point-to-Point Protocol) — протокол точка-точка.

Протокол канального уровня (Data Link) сетевой модели OSI.

PPP — это механизм для создания и запуска IP (Internet Protocol) и других сетевых протоколов на последовательных линиях связи — будь это прямая последовательная связь (по нуль-модемному кабелю), связь поверх Ethernet, модемная связь по телефонным линиям, мобильная связь по технологиям CSD, GPRS или EDGE.

Используя PPP, можно подключить компьютер к PPP-серверу и получить доступ к ресурсам сети, к которой подключён сервер (почти) так, как будто вы подключены непосредственно к этой сети.

Протокол РРР является основой для всех протоколов канального (2-го) уровня. Связь по протоколу РРР состоит из четырёх стадий: установление связи посредством LCP (осуществляется выбор протоколов аутентификации, шифрования, сжатия и устанавливаются параметры соединения), установление подлинности пользователя (реализуются алгоритмы аутентификации, на основе протоколов РАР, СНАР или MS-CHAP), контроль повторного вызова РРР (необязательная стадия, в которой подтверждается подлинность удалённого клиента), вызов протокола сетевого уровня (реализация протоколов установленных в первой стадии). PPP включает IP, IPX и NetBEUI пакеты внутри PPP кадров.

Обычно используется для установки прямых соединений между двумя узлами. Широко применяется для соединения компьютеров с помощью телефонной линии. Также используется поверх широкополосных соединений. Многие интернет-провайдеры используют PPP для предоставления коммутируемого доступа в Интернет. Кроме того, PPP используется в мобильной связи (в частности, в сетях GSM) для соединения терминалов с Интернетом.