January 30, 2023

Kétpontos kommunikáció, távoli hozzáférés

Az Internet önálló gépekből (hosztokból és routerekből), és az őket összekapcsoló hálózati, kommunikációs infrastruktúrából áll. De amíg kisebb területen, pl. egy épületen belül többnyire LAN-okat használnak a kommunikációra, a legtöbb nagy kiterjedésű infrastruktúra kétpontos összeköttetéseket megvalósító kommunikációs vonalakból épül fel.

Két alapvető helyzet van, amelyben ezt a típusú kommunikációt alkalmazzák: LAN-ok összekapcsolása, tipikusan routereken és az ezeket összekapcsoló gerinchálózatokon keresztül és az otthoni, modemes, kapcsolt telefonvonalas vagy más hasonló technológián alapuló kapcsolaton keresztül az Internetre kapcsolódó egyéni felhasználók millióinak esetében. A határvonalak elmosódnak, ui. egyre több otthoni felhasználó tulajdonképpen kisebb-nagyobb hálózatot jelent.

Ez utóbbinak két alapvető formája van. A régebbi, a kihalóban lévő megoldás az, amikor a távoli felhasználó virtuális terminálként jelentkezik be a szolgáltató gépére. Ezt nevezik felületi hozzáférésnek (shell account). Az elterjedtebb az, amikor az otthoni felhasználó direkt kapcsolatba lép a szolgáltató routerével, és teljes jogú Internet hosztként működik a kapcsolat bontásáig. Így a felhasználó hozzáférhet az Internet minden szolgáltatásához, nem csak a karakteres felületen elérhetőkhöz.

Mind a routerek közötti kapcsolathoz, mind a router-hoszt kapcsolathoz szükség van a kommunikációs hálózaton használható protokollra, amely megoldja a keretezés, hibavédelem és a többi adatkapcsolati funkció biztosításához. Két ilyen protokollt használnak széleskörűen, az SLIP-t és a PPP-t.

SLIP – Serial Line IP (Soros vonali IP)

A SLIP a régebbi a két protokoll közül. Rick Adams találta ki 1984-ben, hogy SUN munkaállomásokot tudjon csatlakoztatni az ARPANET-hez, kapcsolt vonalon, modem segítségével. A protokollt a RFC 1055-ben van leírva, működése nagyon egyszerű. A munkaállomás nyers IP csomagokat küld át a vonalon egy speciális jelző bájttal (0xC0) a keret végén. Ha a jelző bájt a csomag belsejében is előfordul, egyfajta karakterbeszúrást alkalmazunk: egy speciális kétbájtos sorozatot küldünk helyette. Ha ez is előfordul (aminek a valószínűsége nagyon kicsi), akkor újabb karakterbeszúrással oldjuk fel a helyzetet.

A protokoll újabb verziói egyféle TCP és IP fejléc-tömörítést valósítanak meg, ami azon alapul, hogy az egymást követő csomagok fejléce sok közös adatot tartalmaz. Ezek – és más, hasonló optimalizációk a RFC 1144-ben vannak leírva.

Habár a protokoll még mindig széleskörűen használatos, van vele néhány alapvető gond. Először is nem tartalmaz semmilyen hibafigyelő- és javító eljárást, így a felsőbb rétegeknek kell ezt a problémakört kezelniük. Másodszor a SLIP csak az IP-t támogatja. A növekvő Internet egyre több olyan hálózatot foglal magában, aminek nem anyanyelve az IP, így ez a korlátozás újabb problémák forrása. Harmadszor mindkét, kommunikációban résztvevő félnek előre tudnia kell a másik IP-címét. Egyik címet sem lehet a kapcsolat felépítése során dinamikusan hozzárendelni. Mivel a rendelkezésre álló IP-címtartomány kifogyófélben van, ez is komoly korlátozás.
Negyedszer a SLIP nem biztosít semmiféle hitelesítést, ami kapcsolt vonalak esetén komoly biztonsági kérdéseket vet fel. És végül ötödször a SLIP nem jóváhagyott Internet-szabvány, így sok különböző, egymással inkompatibilis változata létezik. Ez egyedül is igen bonyolulttá teheti a kommunikációt.

PPP – Point-to-Point Protocol (Pont-pont protokoll)

Hogy javítson a helyzeten az IETF (Internet Engineering Task Force) felkért egy csoportot, hogy találjanak ki egy protokollt a kétpontos kommunikációhoz, amelyik az összes problémát megoldja és hivatalos Internet szabvánnyá válhat. Ennek a munkának az eredménye a PPP protokoll, melyet a RFC 1661-ben definiáltak, és később több más RFC-ben (1662, 1663, stb.) részleteztek.

A PPP megoldja a hibajelzést, többféle protokollt támogat, lehetővé teszi, hogy IP-címeket a kapcsolat felépítésekor rendeljék az állomásokhoz, lehetővé teszik a hitelesítést és még sok más fejlesztést is tartalmaz a SLIP-hez képest. Három alapvető dolgot biztosít:

  1. Hibajelzést is megoldó, kiforrott keretezési módszert.
  2. Kapcsolatvezérlő protokollt a vonalak felélesztésére, tesztelésére, az opciók megbeszélésére és a vonalak elengedésére. Ez az LCP (Link Control Protocoll – adatkapcsolat-vezérlő protokoll)
  3. Olyan módot a hálózatiréteg-opciók megbeszélésére, amely független az alkalmazott hálózatiréteg-protokolltól. A módszer az, hogy különböző NCP (Network Control Protocol – hálózati vezérlő protokoll) van mindegyik támogatott hálózati réteghez.

A PPP egy többprotokollos keretezési eljárás, amely alkalmas modem, HDLC bit-soros vonal, SONET és más fizikai rétegek feletti használatra.