Уровень передачи данных в Интернете

Интернет состоит из отдельных машин (хостов и маршрутизаторов) и связывающей их коммуникационной инфраструктуры. В пределах одного здания для соединения широко применяются локальные сети, но на больших территориях инфраструктура строится на основе выделенных линий, соединяющих отдельные машины по принципу «точка —точка».

На практике соединение «точка — точка» используется прежде всего в двух ситуациях. Во-первых, у тысяч организаций есть по одной или по несколько локальных сетей, в каждой из которых есть несколько хостов (персональных компьютеров, рабочих станций пользователя, серверов и т. д.) наряду с маршрутизаторами (или функционально близких к ним мостов). Маршрутизаторы часто

соединяются магистральной локальной сетью. Обычно вся связь с внешним миром осуществляется через один или два маршрутизатора, связанных выделенными линиями «точка—точка» с удаленными маршрутизаторами. Именно эти маршрутизаторы вместе с выделенными линиями образуют подсети, из которых состоит Интернет.

Еще одна важная роль, которую соединения «точка — точка» играют в Интернете, заключается в том, что они связывают миллионы индивидуальных пользователей с помощью модемов и телефонных линий. Обычно пользователь дозванивается со своего домашнего компьютера до поставщика услуг Интернета или, как его еще называют, провайдера, и работает как полноценный интернет-хост. Этот метод отличается от использования выделенной линии между персональным компьютером и маршрутизатором только лишь тем, что, когда пользователь заканчивает сеанс связи, соединение прерывается.

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 путём 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 передаёт 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 трёхпроводный 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, причём 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.

CSLIP

Сетевой протокол CSLIP (Compressed SLIP) — немного усовершенствованный Ван Якобсоном протокол SLIP. Изменения коснулись сжатия IP-заголовков и TCP-заголовков. 40 байт этих двух заголовков могут сжиматься до 3-5 байт. CSLIP даёт заметный выигрыш против SLIP только при использовании небольших пакетов и хороших линий связи, так как при необходимости повтора передачи в CSLIP заново переданы будут все пакеты, вплоть до последнего переданного несжатого, против одного пакета в SLIP.