简介
TCP/IP协议族可以在许多网络介质上运行,如: IEEE 802.3 (以太网)和802.5(令牌环)局域网,X.25线路,卫星连接和串行线路。除了串行线路外,其它的介质上都有包格式的标准。SLIP,串行线路IP,实际上是一个标准,它通常用于运行TCP/IP协议点对点连接之中。它并非Internet标准。
历史
SLIP起始于八十年代初3COM UNET TCP/IP实现,它仅是一个包协议:SLIP定义了一系列字符将IP包在串行线路上变成帧格式,仅此而已。它不提供寻址,包类型标识,差错控制或压缩机制。因为此协议十分简单,所以非常容易实现。在1984年左右,Rick Adams为Berkeley Unix和Sun Microsystems工作站实现了SLIP并推广到世界。它很快被用于在主机和路由器之间的串行线路连接。SLIP通常用于专线连接,有时也用于拔号连接,其速度经常在1200bps和19.2Kbps之间。对于主机和路由器之间的连接是十分有用的。
实用性
SLIP在大部分基于Berkeley UNIX的系统上可用,在Berkeley 4.3BSD 中也包括SLIP。SLIP在Ultrix,Sun UNIX和大部分由Berkeley演变而来的UNIX上可用。一些终端集中器和IBM PC也支持它。
协议
SLIP协议定义两个特殊字符:END和ESC。END是八进制300(十进制192),ESC是八进制(十进制219),这与ASCII码中的ESC字符不冲突;为了讨论的方便,这里所说的ESC均是SLIP的ESC字符。若要发送一个包,SLIP主机只需要以包的形式发送数据即可。如果数据与END字符相同,则发送ESC和八进制的334(十进制220)代替。如果和ESC相同,则以ESC和八进制335(十进制221)代替。当包数据发送结束,则发送一个END字符。Phil Karn提出一个改进的算法,可以在包头和饱包尾都使用END。这将消除由于线路噪声带来的错误。在一般情况下,接收方只用观察两个END,这将产生错误的IP包。如果SLIP实现不放弃0长度包,那IP实现会这样做的。如果因为噪声,此包将被抛弃,而不影响下面的包。因为没有标准的SLIP说明,因此没有真正定义的最大SLIP包大小。我们最好接受由Berkeley UNIX SLIP drivers定义的大小:1006字节,包括IP和传输协议头(不包括帧字符。因此,新的SLIP实现应该准备接收1006字节的数据报,而且不应该发送大于1006字节的数据报。
不足之处
有一些用户希望SLIP提供但它没有提供的功能,公平地说,SLIP仅仅是很久前,问题并不那么重要时设计的普通协议。下面是显而易见的SLIP的不足之处:
SLIP连接的双方都出于路由的目的需要知道对方的IP地址。并且,当使用SLIP作为主机拔号到路由器的目的时,寻址机制会是动态的,路由器需要通知拔号主机主机的IP地址。而现在,SLIP却没有提供通过SLIP连接传送地址信息的机制。
SLIP没有类型域,因此,在SLIP连接上仅能运行一种协议,所有在配置了TCP/IP和DECnet的主机之间不可能使用SLIP。而SLIP是串行线路IP,如果以串行线路连接多协议的计算机,这些计算机应该具有以一种以上协议通信的能力。
线路噪声可能使包在传送过程中损坏,因为线路速率比较低,因此,重新发送的代价是昂贵的。在SLIP层,差错控制并不是必须的,因为IP应用程序可以检测到损坏的包(IP头和UDP,TCP校验码是足够的),但是一些应用程序如NFS通常忽略错误而单纯依靠网络介质来检测损坏的包。因为重新传送的代价很大,因此SLIP提供差错检测与校正是更有效的方法。
因为拔号线路速率比较慢,包的压缩将大大提高包的吞吐量。通常,在单独一个TCP连接的包序列中的IP和TCP头中几乎没有多少变化,所以普通的压缩算法就可以仅发送改变的包头部分而不是整个包头。已经在这方面做了一些工作,上面的问题中的全部或一部分正在研究之中。
SLIP驱动程序
下面的C语言函数可以发送并接收SLIP包。他们依靠两个函数完成功能:send_char()和recv_char(),它们分别在串行线路上发送和接收一个字节。
/* SLIP特殊字符 */ #define END 0300 /*标明包结束*/ #define ESC 0333 /*标明字节填充*/ #define ESC_END 0334 /*ESC ESC_END用于包中数据和和END相同时的转意字符*/ #define ESC_ESC 0335 /*ESC ESC_ESC用于包中数据和和ESC相同时的转意字符*/
/* SEND_PACKET:发送长度为LEN的的包,起始位置在P*/ void send_packet(p, len) char *p; int len; {
/*发送一个END字符*/ send_char(END);
/*发送包内的数据*/ while(len--) { switch(*p) { /*如果需要转意,则进行相应的处理*/ case END: send_char(ESC); send_char(ESC_END); break; case ESC: send_char(ESC); send_char(ESC_ESC); break; /*如果不需要转意,则直接发送*/ default: send_char(*p); } p++; } /*通知接收方发送结束*/ send_char(END); }
/* RECV_PACKET:接收包数据,存储于P位置,如果接收到的数据大于LEN,则被截断,函数返回接收到的字节数*/ int recv_packet(p, len) char *p; int len; { char c; int received = 0;
while(1) { /*接收字符*/ c = recv_char(); switch(c) { /*如果接收到END,包数据结束,如果包内没有数据,直接抛弃*/ case END: if(received) return received; else break;
/*下面的代码用于处理转意字符*/ case ESC: c = recv_char(); switch(c) { case ESC_END: c = END; break; case ESC_ESC: c = ESC; break; }
default: if(received < len) p[received++] = c; } } }