SLIP—串行線路上傳輸數據報的非標準協議

目錄

• SLIP—串行線路上傳輸數據報的非標準協議
  • 簡介
  • 歷史
  • 實用性
  • 協議
  • 不足之處
  • SLIP驅動程序

作了這麼多年的程序員後，總想資源回收一下，寫一點點什麼，卻又發現無從寫起。

SLIP—串行線路上傳輸數據報的非標準協議

簡介

TCP/IP 協議族能夠在許多網絡介質上運行，如： IEEE 802.3 （以太網）和802.5（令牌環）局域網，X.25線路，衛星鏈接和串行線路。除了串行線路外，其它的介質上都有包格式的標準。
SLIP（Serial Line Internet Protocol，串行線路網際協議），該協議是Windows遠程訪問的一種舊工業標準，主要在Unix遠程訪問服務器中使用，現今仍然用於鏈接某些ISP。由於SLIP協議是面向低速串行線路的，能夠用於專用線路，也能夠用於撥號線路，Modem的傳輸速率在1200bps到19200bps。
SLIP ，即串行線路IP，其實是一個標準，它一般用於運行TCP/IP協議點對點鏈接之中。
它並不是Internet標準。

歷史

SLIP起始於八十年代初3COM UNET TCP/IP實現，它僅是一個包協議：SLIP定義了一系列字符將IP包在串行線路上變成幀格式，僅此而已。它不提供尋址，包類型標識，差錯控制或壓縮機制。由於此協議十分簡單，因此很是容易實現。
在1984年左右，Rick Adams爲Berkeley Unix和Sun Microsystems工做站實現了SLIP並推廣到世界。它很快被用於在主機和路由器之間的串行線路鏈接。SLIP一般用於專線鏈接，有時也用於拔號鏈接，其速度常常在1200bps和19.2Kbps之間。對於主機和路由器之間的鏈接是十分有用的。

實用性

SLIP在大部分基於Berkeley UNIX的系統上可用，在Berkeley 4.3BSD 中也包括SLIP。SLIP在Ultrix，Sun UNIX和大部分由Berkeley演變而來的UNIX上可用。一些終端集中器和IBM PC也支持它。

協議

SLIP協議定義兩個特殊字符：END和ESC。END是八進制300（十進制192），ESC是八進制（十進制219），這與ASCII碼中的ESC字符不衝突；爲了討論的方便，這裏所說的ESC均是SLIP的ESC字符。
若要發送一個包，SLIP主機只須要以包的形式發送數據便可。
若是數據與END字符相同，則發送ESC和八進制的334（十進制220）代替。
若是和ESC相同，則以ESC和八進制335（十進制221）代替。
當包數據發送結束，則發送一個END字符。
Phil Karn提出一個改進的算法，能夠在包頭和飽包尾都使用END。這將消除因爲線路噪聲帶來的錯誤。在通常狀況下，接收方只用觀察兩個END，這將產生錯誤的IP包。若是SLIP實現不放棄0長度包，那IP實現會這樣作的。若是由於噪聲，此包將被拋棄，而不影響下面的包。由於沒有標準的SLIP說明，所以沒有真正定義的最大SLIP包大小。咱們最好接受由Berkeley UNIX SLIP drivers定義的大小：1006字節，包括IP和傳輸協議頭（不包括幀字符。所以，新的SLIP實現應該準備接收1006字節的數據報，並且不該該發送大於1006字節的數據報。

不足之處

有一些用戶但願SLIP提供但它沒有提供的功能，公平地說，SLIP僅僅是好久前，問題並不那麼重要時設計的普通協議。下面是顯而易見的SLIP的不足之處：

• 尋址功能
  SLIP鏈接的雙方都出於路由的目的須要知道對方的IP地址。而且，當使用SLIP做爲主機拔號到路由器的目的時，尋址機制會是動態的，路由器須要通知拔號主機主機的IP地址。而如今，SLIP卻沒有提供經過SLIP鏈接傳送地址信息的機制。

• 類型標識
  SLIP沒有類型域，所以，在SLIP鏈接上僅能運行一種協議，全部在配置了TCP/IP和DECnet的主機之間不可能使用SLIP。而SLIP是串行線路IP，若是以串行線路鏈接多協議的計算機，這些計算機應該具備以一種以上協議通訊的能力。

• 差錯檢測與校訂
  線路噪聲可能使包在傳送過程當中損壞，由於線路速率比較低，所以，從新發送的代價是昂貴的。在SLIP層，差錯控制並非必須的，由於IP應用程序能夠檢測到損壞的包（IP頭和UDP，TCP校驗碼是足夠的），可是一些應用程序如NFS一般忽略錯誤而單純依靠網絡介質來檢測損壞的包。由於從新傳送的代價很大，所以SLIP提供差錯檢測與校訂是更有效的方法。

• 壓縮
  由於拔號線路速率比較慢，包的壓縮將大大提升包的吞吐量。一般，在單獨一個TCP鏈接的包序列中的IP和TCP頭中幾乎沒有多少變化，因此普通的壓縮算法就能夠僅發送改變的包頭部分而不是整個包頭。已經在這方面作了一些工做，上面的問題中的所有或一部分正在研究之中。

SLIP驅動程序

下面的C語言函數能夠發送並接收SLIP包。他們依靠兩個函數完成功能：send_char()和recv_char()，它們分別在串行線路上發送和接收一個字節。

/* SLIP特殊字符 */
#define END 0300     /*標明包結束*/
#define ESC 0333     /*標明字節填充*/
#define ESC_END 0334 /*ESC ESC_END用於包中數據和和END相同時的轉意字符*/
#define ESC_ESC 0335 /*ESC ESC_ESC用於包中數據和和ESC相同時的轉意字符*/

/* SEND_PACKET:發送長度爲LEN的的包，起始位置在P*/
void send_packet(char *p, int len)
{
        /*發送一個END字符*/
        send_char(END);
        /*發送包內的數據*/
        while (len--)
        {
                switch (*p)
                {
                /*若是須要轉意，則進行相應的處理*/
                case END:
                        send_char(ESC);
                        send_char(ESC_END);
                        break;
                case ESC:
                        send_char(ESC);
                        send_char(ESC_ESC);
                        break;
                /*若是不須要轉意，則直接發送*/
                default:
                        send_char(*p);
                }
                p++;
        }
        /*通知接收方發送結束*/
        send_char(END);
}

/* RECV_PACKET:接收包數據，存儲於P位置，若是接收到的數據大於LEN，則被截斷，函數返回接收到的字節數*/
int recv_packet(char *p, int len)
{
        char c;
        int received = 0;
        while (1)
        {
                /*接收字符*/
                c = recv_char();
                switch (c)
                {
                /*若是接收到END，包數據結束，若是包內沒有數據，直接拋棄*/
                case END:
                        if (received)
                                return received;
                        else
                                break;

                /*下面的代碼用於處理轉意字符*/
                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;
                        }
                }
        }
}