Računalne mreže. Slika 21. a) virtualna komunikacija b) stvarna komunikacija

Transcription

1 4. PODATKOVNI SLOJ 4.1. Usluge koje pruža podatkovni sloj Funkcija podatkovnog sloja je pružanje usluga mrežnom sloju. Proces na mrežnom sloju prepušta podatke podatkovnom sloju, koji će prenijeti podatke ka odredišnom podatkovnom sloju koji će ih predati mrežnom sloju na toj strani. Slika 21. a) virtualna komunikacija b) stvarna komunikacija Podatkovni sloj mora: Osigurati dobro definirano sučelje prema mrežnom sloju Definirati način na koji se bitovi sa fizičkog sloja grupiraju u u Riješiti problem pogrešaka pri prijenosu Regulirati protok a Usluga prijenosa koje podatkovni sloj pruža može biti: Usluga bez spajanja i bez potvrde prijema Stroj koji služi kao izvor podataka šalje e bez da traži potvrdu o primitku. Prije komunikacije ne uspostavlja se put kojim će i putovati. Ovaj način je pogodan kod sustava sa malom razinom pogrešaka, kao i za sustave u realnom vremenu. Usluga bez spajanja i s potvrdom prijema Kod ove vrste usluge veza se također ne uspostavlja prije prijenosa, ali se za svaki traži potvrda prijema. Ako nije primljen šalje se ponovo. Usluga sa spajanjem i s potvrdom prijema Izvor i odredište uspostavljaju vezu prije samog prijenosa podataka. Svaki se numerira i podatkovni sloj garantira da će svaki doći na odredište, da neće biti dupliciranja i da će stići po redu. 21

2 Prijenos ima tri faze: 1. Uspostava veze, inicijalizacija varijabli i a 2. Prijenos a 3. Raskid veze, resetiranje svih resursa koji su se koristili (varijabli, spremnika,...) Kontrola pogreški Jedna od zadaća podatkovnog sloja je kontrola pogreški. Najčešće se za postizanje pouzdanog prijenosa koristi potvrda prijema. Protokol poziva prijemnu stranu da pošalje upravljački sa pozitivnom ili negativnom potvrdom prijema poslanih a. U slučaju negativne potvrde se mora poslati ponovo. Protokol mora riješiti i problem izgubljenog a ili izgubljene potvrde, jer se ne može dopustiti dugo čekanje na predajnoj strani. Taj problem se rješava upotrebom, koji čeka određeni vremenski period dovoljan da dođe do odredišta i da prijemna strana pošalje natrag potvrdu. Ako vremenski period istekne (zbog izgubljenog a ili izgubljene potvrde), brojač se isključi i upozorava pošiljatelja na problem. Okvir se šalje ponovo, pa stoga može doći do dupliciranja a na prijemnoj strani. Način sprječavanja dupliciranja a je zadavanje broja svakom u tako da ih prijemna strana zna razlikovati. Kontrola pogreški je važna zadaća podatkovnog sloja i postoji niz različitih sofisticiranih protokola koji ovaj problem rješavaju. Kontrola toka Kontrola toka na podatkovnom sloju vezana je uz problem kako spriječiti bržeg pošiljatelja da ne zatrpa podacima sporijeg primatelja. Potrebno je uvesti nekakav povratni mehanizam, kako bi se pošiljatelj obavijestio može li ga primatelj "pratiti". Većina mehanizama kontrole toka se zasniva na istom principu. Protokol ima definirana pravila o tome kad pošiljatelj smije slati e. Kad se uspostavi veza primatelj kaže koliko pošiljatelj smije poslati a, nakon što ih pošalje mora čekati prijemnu stranu za dopuštenje daljnjeg slanja a Formiranje a Fizički sloj prihvaća niz bitova i predaje ih odredišnoj strani. Broj bitova koji je prenijet može se razlikovati od broja poslanih bitova, također može doći do promjene vrijednosti bitova. Podatkovni sloj ima zadaću detektiranja i korekcije (ako je nužno) ovako nastale greške. Podatkovni sloj razbija niz bitova u e i računa kontrolni niz bitova za svaki. Na odredišnoj strani kontrolni niz bitova (polje za provjeru) se ponovo računa i ako se ne poklapa s vrijednošću izračunatoj na predajnoj strani znači da je došlo do pogreške. Prvi problem koji se mora riješiti kod podatkovnog sloja je sinkronizacija tj. suprotne strane se moraju dogovoriti o detekciji početka i kraja a koji se prenose. Postoji više načina na koji se sinkronizacija izvršava. Prvi način je korištenje zaglavlja koje nosi informaciju o broju znakova u u. Na odredište se iz pročitanog zaglavlja zna koliko znakova slijedi i kad je kraj a. Ako dođe do greške na zaglavlju prijemna 22

3 strana ne može više znati kad je početak sljedećeg a. Zbog ovog razloga ova metoda se rijetko koristi. Druga metoda zaobilazi ovaj problem resinkronizacije nakon pogreške tako da svaki počinje sa ASCII sekvencom DLE STX (Data Link Escape Start of Text) i završava sa sekvencom DLE ETX (Data Link Escape End of Text). Ako se izgubi sinkronizacija, odredišna strana traži DLE STX ili DLE ETX. Problem nastaje kad se u podacima jave znakovi DLE STX i DLE ETX. Jedan od načina za rješavanje ovog problema je ubacivanje znaka tj. svaki put kad se u podacima slučajno pojavi DLE znak podatkovni sloj ubaci prije njega još jedan DLE znak. Na prijemnoj strani se taj dodatni znak uklanja prije predaje mrežnom sloju. Slika 22. a) podaci koje šalje mrežni sloj b) podaci nakon ubacivanja DLE znaka c) podaci predani mrežnom sloju na predajnoj strani Nedostatak ove metode je njegova znakovna orijentiranost, tj. vezanost za 8 bitovne znakove (byte-ove). Ovakva metoda koristila se u IBM-ovom protokolu BISYNC (Binary Synchronous Communication) nastalom krajem 1960-ih koji je znakovno orijentiran. Treća metoda je bitovno orijentirana i dopušta da i imaju proizvoljan broj bitova, te kodiranje znakova sa proizvoljnim brojem bitova. Svaki počinje sa bitovnom sekvencom koja se zove zastavica (engl. flag). Da bi se spriječilo pojavljivanje te sekvence u podacima, pošiljatelj nakon svakog niza od pet 1 ubacuje 0. Kod prijemna strana vidi pet jedinica iza kojih slijedi 0 ona je automatski izbacuje. Zadnja metoda je pogodna samo za mreže kod kojih na fizičkom sloju postoji redudancija. 23

4 a) b) UBAČENE NULE c) Slika 23. a) originalni podatak b) podaci nakon ubacivanja nula (u ovom obliku se prenose) c) podaci na prijemnoj strani nakon izbacivanja dodanih nula 4.3. Korekcija i detekcija pogreški U računalnim mrežama postoje dva načina zaštite od pogrešaka. Prvi način je korištenje kodova za korekciju pogrešaka. U svakom bloku podataka unosi se dovoljno redudancije da bi se mogla korigirati greška na prijemnoj strani. Kod drugog načina unosi se toliko redudancije koliko je dovoljno za detektiranje pogreške i nakon toga se traži retransmisija. U tom slučaju koriste se kodovi za detekciju pogreške. Kad se na m bitovni podatak doda r redudantnih bitova (kontrolnih) dobije se n=m+r kodna riječ. Za svake dvije kodne riječi moguće je izračunati u koliko bitova se razlikuju. Npr i se razlikuju u 3 bita (primijenimo operaciju isključivo ILI i zbrojimo u rezultatu broj jedinica). Broj bitova u kojima se dvije kodne riječi razlikuju zove se Hammingova distanca. Ako dvije riječi imaju Hammingovu distancu d, tada je potrebno pogriješiti d bitova da bi se jedna kodna riječ pretvorila u drugu. Za m-bitovni podatak postoji 2 m mogućih kodnih riječi, kad se doda r kontrolnih bitova dobije se n bitna riječ i pri tome se ne koriste svih 2 n mogućih kodnih riječi. Pomoću algoritama za računanje kontrolnih bitova konstruira se lista valjanih kodnih riječi i iz te liste se nađu dvije kodne riječi koje imaju minimalnu Hammingovu distancu. Tada je to Hammingova distanca cijelog koda i korekcija i detekcija pogreške se zasniva na njoj. Za detektiranje d pogreški potrebno je imati kod sa d+1 Hammingovom distancom, zato što je onda nemoguće da pogreška u d bitova rezultira kodnom riječi koja je valjana. Kad prijemna strana primi nevaljalu kodnu riječ traži retransmisiju. Za korekciju d pogreški potrebno je imati 2d+1 Hammingovu distancu, što znači da su dvije valjane kodne riječi toliko daleko da čak i s d pogreški originalna kodna riječ je bliže nego druga kodna riječ. Primjer za kod s detekcijom greške bio bi dodavanje paritetnog bita kodnoj riječi. Paritetni bit odabere se tako da ukupni broj bitova u 1 bude paran. Npr. na kodnu riječ 1001 doda se 1 i to daje ili na kodnu riječ doda se 0 i dobije se kodna riječ Kod sa jednim paritenim bitom ima udaljenost 2, što znači da se mogu detektirati pogreške u jednom bitu (čim se jedan bit promjeni, poremeti se parnost). Ako imamo kod sa samo 4 ispravne kodne riječi npr , , , , udaljenost mu je 5 i može ispravljati 2-bitne pogreške. Kad bi npr. primatelj dobio kodnu riječ , znao bi da je original Sve greške na više od 2 bita ne mogu se popraviti. 24

5 Kodovi za detekciju pogreške koriste se kad je isplativije ponovo poslati podatke nego ispravljati greške. Često se koriste polinomni kod tj. CRC (Cyclic Redundancy Check) kod. Ciklički redudantni kodovi Kodna riječ od n bitova predstavlja se kao polinom n-1 stupnja (od x k-1 do x 0 ), gdje su koeficijenti 0 i 1. Npr. kodna riječ 01 ima 6 bitova i predstavljena je polinomom x 5 +x 4 +x 2 +x 0. Kod CRC kodova primatelj i pošiljatelj se moraju dogovoriti o generator polinomu G(x) (najviši i najniži bit generator polinoma mora biti 1). Okvir duljine m bita (predstavljen polinomom M(x)) mora biti veći od duljine generator polinoma. Na predajnoj strani se izračuna polje za provjeru pomoću generator polinoma i doda se na kraj a. Tako dobiveni se na prijemnoj strani dijeli sa generator polinomom i ako nema ostatka znači da je točno prenesen tj. da nije došlo do greške prilikom prijenosa. Postupak računanja polinoma koji će se prenijeti: 1. Pomnožiti M(x) sa x r tj. dodati r nula na kraj poruke što daje T(x) 2. Podijeliti T(x) sa G(x) i zapamtiti ostatak 3. Oduzeti ostatak dijeljenja od T(x) Ciklički kodovi detektiraju jednostruke i dvostruke greške i imaju visoki stupanj otkrivanja pogreški u nizovima ( sa r kontrolnih bitova detektirati će sve greške u nizovima čija je duljina r). Ciklički kodovi su osjetljivi na greške tipa dodavanja ili oduzimanja bitova iz kodne riječi, te dodavanja niza nula. Primjeri generator polinoma su: CRC-12 =x 12 +x 11 +x 3 +x 2 +x 1 +1 CRC-16 =x 16 +x 15 +x 2 +1 CRC-CCITT =x 16 +x 12 +x 5 +1 CRC-32 =x 32 +x 26 +x 23 +x 22 +x 16 +x 12 +x 11 +x 10 +x 8 +x 7 +x 5 +x 4 +x 2 +x+1 Primjer: računanje kontrolnih bitova M(x) = x 7 +x 4 +x 3 +x 1 ili 1000 je originalna poruka r =3 stupanj generator polinoma G(x) = x 3 +x 2 +1 tj. Množenjem M(x) sa x 3 dobiva se tj. T(x) Dijeljenje T(x) sa G(x): : = ostatak 25

6 Oduzimanje ostatka od T(x) (XOR operacija): (dobije se isto kao da smo na originalnu poruku dodali ostatak dijeljenja) Prenosi se bitovna sekvenca , koja se na prijemnoj strani dijeli sa G(x). Ako je ostatak tog dijeljenja 0 bitovi su dobro preneseni, u protivnom je došlo do greške kod prijenosa. Provjera (dijeljenje prenesene bitovne sekvence sa generator polinomom na prijemnoj strani): : = ostatak 4.4. Osnovni protokoli podatkovnog sloja Okvir se sastoji od paketa i kontrolnih informacija. Mrežni sloj gradi paket tako da poruci dobivenoj od prijenosnog sloja dodaje mrežno zaglavlje. Paket se šalje podatkovnom sloju koji ga uključuje u, dodaje zaglavlje i kraj i preko fizičkog sloja šalje na odredište. Na odredištu podatkovni sloj "izvlači" paket iz a i predaje mrežnom sloju Jednosmjerni protokol bez ograničenja (engl. An Unrestricted Simplex Protocol) Ovaj protokol omogućava slanje podataka samo u jednom smjeru (engl. simplex), od pošiljatelja ka primatelju. Mrežni slojevi obje strane su uvijek spremni, prijemna strana može obraditi sve primljene podatke beskonačnom brzinom i posjeduje beskonačni spremnik. Komunikacijski kanal je bez smetnji tj. i se ne gube i ne oštećuju. U realnim situacijama ovakvi uvjeti su neostvarivi Jednosmjerni "stani i čekaj" protokol (engl. A Simplex Stop-And-Wait Protocol) U realnim uvjetima prijemna strana ne može obrađivati dolazeće podatke beskonačnom brzinom, te je potrebno spriječiti pošiljatelja da šalje podatke brže nego ih prijemna strana može obraditi. Ovaj problem može se riješiti tako da prijemna strana šalje predajnoj strani povratnu informaciju tj. sa potvrdom prijema. Kad predajna strana dobije sa potvrdom to je ujedno i dozvola za slanje sljedećeg 26

7 a sa podacima. Protokoli kod kojih pošiljatelj šalje jedan i zatim čeka na potvrdu nakon koje može nastaviti sa slanjem zovu se "stani i čekaj" protokoli. Iako je promet podataka jednosmjeran, i putuju u oba smjera tj. obosmjerno (engl. half duplex) Jednosmjerni protokol za kanal sa smetnjama (engl. A Simplex Protocol for a Noisy Channel) Realna situacija je da u kanalima postoje smetnje pa i mogu stizati oštećeni ili se mogu potpuno izgubiti. Na prijemnoj strani se računa polje za provjeru (pomoću nekog od algoritama) i na taj način se utvrđuje da li je oštećen. Ako je stigao neoštećen šalje se potvrda (engl. acknowledgment ACK), a u suprotnom jedno od rješenja je dodavanje timera. Nakon isteka predodređenog vremena pošiljatelj šalje ponovo. Kod ovog načina problem nastaje ako se izgubi sa potvrdom jer tada dolazi do dupliciranja a. Da bi se spriječilo dupliciranje a u zaglavlje svakog a dodaje se redni broj, pa prijemna strana provjerom rednog broja može ustanoviti je li stigao novi ili duplikat. Kod ovog protokola prijenos se odvija na sljedeći način. Nakon slanja a predajna strana pokrene timer. Vremenski interval mora biti odabran tako da ostavi dovoljno vremena da stigne do prijemne strane, da ga ona obradi, pošalje potvrdu i da potvrda stigne do predajne strane. Pokrenuvši timer predajna strana čeka na neki od tri moguća događaja, te ovisno o tome pokreće odgovarajuću akciju: 1. Okvir sa potvrdom je stigao neoštećen - predajna strana uzima od mrežnog sloja sljedeći paket, stavlja ga u spremnik za slanje i povećava redni broj 2. Okvir sa potvrdom je stigao oštećen 3. Vrijeme je isteklo Za 2. i 3. ne mijenja se sadržaj spremnika ni redni broj, tako da se može poslati ponovo isti. pošiljatelj primatelj pošiljatelj primatelj Vrijeme Vrijeme potvrda potvrda a) Slika 24. a) potvrda je došla prije isteka vremene b) originalni je izgubljen b) 27

8 pošiljatelj primatelj pošiljatelj primatelj Vrijeme potvrda Vrijeme potvrda potvrda potvrda c) Slika 25. a) potvrda je izgubljena b) je prekratko d) 4.5. Protokoli s kliznim prozorom (engl. Sliding Window Protocols) U prethodnim protokolima i sa podacima slali su se jednosmjerno. Slanje podataka u oba smjera može se ostvariti na dva načina. Prvi način je korištenjem dva odvojena komunikacijska kanala gdje se svaki koristi za jednosmjerni promet tj. po jedan za svaki smjer. Kod svakog kanala u jednom smjeru idu podaci, a obrnuto potvrde. Ovaj način ne iskorištava dovoljno pojasnu širinu kanala. Drugi način je korištenje jednog kanala za oba smjera. Okviri sa podacima i potvrdama se u ovom slučaju miješaju, pa se po posebnom polju u zaglavlju određuje vrsta a. Da bi se povećala propusnost kanala potvrde se ne šalju kao poseban, nego se doda podacima koji se šalju u tom smjeru (piggybacking). Ovaj način prijenosa je pogodan ako paketi sa podacima u suprotnom smjeru stižu u zadovoljavajućem vremenskom intervalu za potvrdu, jer predajna strana ima ograničeno za čekanje potvrde. Kod protokola sa kliznim prozorom svaki sadrži redni broj od 0 do nekog maksimuma tj. slijedni broj. Pošiljatelj održava skup rednih brojeva a koje može slati. Ti i čine prozor za slanje (engl. sending window). Primatelj održava skup a koje može primati i oni čine prozor za primanje (engl. receiving window). Pošiljatelj za prozor maksimalne veličine n treba n spremnika za čuvanje nepotvrđenih a. Kad stigne potvrda za neki donji rub prozora pomiče se za jedan, a kad stigne novi paket od mrežnog sloja gornji rub a se pomiče za jedan. Ako veličina prozora dođe do maksimuma, podatkovni sloj pošiljatelja mora spriječiti mrežni sloj da dalje šalje pakete, dok se spremnik ne oslobodi. Prozor za primanje pomiče donji rub prozora kad primljeni pošalje mrežnom sloju i generira potvrdu. Veličina ovog prozora je uvijek ista tj. ona koja se postavi. 28

9 Pošljatelj dodaje svakom u slijedni broj (engl. sequence number) i pamti tri varijable: SWS (send window size) - veličina prozora za slanje tj. najveći broj nepotvrđenih a koji pošiljatelj može poslati LAR (last acknowledgment) - slijedni broj zadnjeg potvrđenog a tj. zadnjeg za kojeg je stigla potvrda LFS (last frame set) - slijedni broj zadnjeg poslanog a Pošiljatelj mora osigurati: LFS LAR SWS Kad potvrda stigne, pošiljatelj pomiče rub prozora LAR desno i tako omogućava slanje još jednog a. Također, pošiljatelj pokreće brojač (engl. timer) za svaki poslani. Pošiljatelj mora čuvati e (njih SWS) dok ne budu potvrđeni (Slika26).... SWS... LAR LFS Slika 26. Prozor za slanje Predajna strana čuva tri varijable: RWS (receiver window size) - veličina prozora za primanje tj. najveći broj a koje primatelj može primiti (izvan redoslijeda) LAF (largest acceptable frame) najveći slijedni broj a koji može biti primljen LFR (largest frame received) - slijedni broj zadnjeg primljenog a Primatelj mora osigurati: LAF LFR RWS Kad stigne provjera se njegov slijedni broj i ako je on manji od LFR i veći od LAF on se odbacuje. U protivnom se prihvaća. (Slika 27.)... RWS... LFR LAF Slika 27. Prozor za primanje Primjer: Neka je LFR=5 (zadnja potvrda je poslana za sa slijednim brojem 5) i RWS=4 (veličina prozora za primanje a koji su došli van redosljeda je 4). Znači da je LAF=9. Ako stignu i sa slijednim brojem 7 i 8 spremaju se u spremnik, jer se nalaze u rasponu proora primatelja. Potvrde se ne šalju jer sa slijednim brojem 6 nije još stigao tj. i 7 i 8 stigli su van reda. Kad 6 stigne, pošalju se potvrde (za 6, 7 i 8) i postavi LFR=8, LAF=12. 29

10 4.6. Primjeri protokola na podatkovnom sloju HDLC HDLC (High Level Data Link Control) je ISO protokol na podatkovnom sloju, bitovno je orijentiran i koristi ubacivanje bitova. HDLC je nastao kao modifikacija IBMovog SDLC (Synchronous Data Link Control) protokola. CCITT je usvojio i modificirao HDLC i nazvao ga LAP (Link Access Procedure) protokol koji je dio X.25 mrežnog standarda. Svi ovi protokoli su bitovno orijentirani i koriste ubacivanje bitova. Međusobno se razlikuju samo u detaljima. HDLC format a F A C PODACI (I) FCS F 1 1(2) 1(2) n okteta 2(4) 1 oktet okteta okteta okteta oktet Slika 28. Format HDLC a Polje F zastavica (engl. flag) je sinkronizacijski oktet i definiran je sekvencom Zaključna grupa nije nužna, ali u tom slučaju kontrolno polje mora sadržavati informaciju o broju podataka u paketu. Ako se ova sekvenca pojavi u samim podacima iza pete 1 dodaje se 0. Adresno polje može biti 8 bitno i tada počinje sa 0 (0xxxxxxx ) ili 16 bitno i počinje sa 1 (1xxxxxxxxxxxxxxxx). ITU-T je fiksno odredio adrese DTE i DCE za prijemnu i predajnu stranu i one se ne mogu mijenjati. Kontrolno polje definira tri tipa a (Slika 29.): 1 bita 3 bita 1 bita 3 bita 0 N (S) P/F N(R) informacijski 1 0 N (S P/F N(R) nadzorni 1 1 M P/F M nenumerirani Slika 29. Kontrolno polje kod HDLC a 30

11 Informacijski (engl. information frame) sadrži redni broj odaslanog a N(S) i redni broj sljedećeg a N(R). N(S)- slijedni broj tj. broj a koji se šalje N(R)- broj a za potvrdu. Većina protokola umjesto da šalju broj a koji je zadnji primljen šalju broj sljedećeg a tj. onog kojeg očekuju. Bolje iskorištenje kanala postiže se kad informacijski nosi i potvrdu (engl. piggybacking), koja se nalazi u polju N(R). HDLC koristi klizni prozor, a broj a koji mogu biti uzastopno poslani bez čekanja na potvrdu određen je veličinom polja N(S) i N(R). Nadzorni (engl. supervisory frame) koristi se za kontrolu toka podataka i kontrolu grešaka. S polje može imati format: 00 RR (Receiver Ready) ima funkciju pozitivne potvrde. Koristi se kad nema povratnog prometa s kojim bi se poslala potvrda. 01 REJ (REJect) ima funkciju negativne potvrde tj. u nizu nedostaje neki. N(R) kazuje koji je prvi u nizu koji nije primljen. 10 RNR (Receiver Not Ready) prijemnik nije spreman za prijem, u N(R) piše koliko je a primljeno tj. potvrda za e do N(R) 11 SREJ (Selective REJect) negativna potvrda koja omogućava selektivno retransmitiranje (određenog a) Nenumerirani (engl. unnumbered frame) određuje vrstu odzivnog moda, koji može biti normalni ili asinkroni. Kod normalnog odzivnog moda sekundarna prelazi na predaju samo uz dozvolu primarne stanica, dok kod asinkronog odzivnog moda sekundarna može prijeći na predaju bilo kada. M polje može imati format: SARM (Set Asynhron Response Mode) postavljanje asinkronog odzivnog moda SNRM (Set Normal Response Mode) postavljanje sinkronog odzivnog moda DISC (DISCconnect) stanica označava da prekida sa radom SARME (Set Asynhrone Resonse Mode Enhanced) postavljanje asinkronog odzivnog moda s tim da polje N(S) ima 7 bitova umjesto SNRME (Set Normal Response Mode Enhanced) postavljanje normalnog odzivnog moda s tim da polje N(S) ima 7 bitova umjesto 3. P/F (Poll/Final) bit je prozivni bit i može značit: Neka računalo pošalje nadzorni odmah tj. neka ne čeka promet u obrnutom pravcu da na njega doda potvrdu Određuje koja strana (primarna ili sekundarna) ima kontrolu nad komunikacijom FCS (Frame Check Sequence) polje predstavlja kontrolne bitove generirane sistemskim cikličkim kodiranjem CRC (Cyclic Redundancy Check) i pri tome se koristi CRC-CCITT generator polinom. 31

12 Podatkovni sloj na Internetu Računalo se na Internet može spojiti preko lokalne mreže ili pomoću modema. Kod lokalnih mreža radi se o većem broju međusobno spojenih računala, koji se putem usmjernika (engl. router) spojeni na Internet. Sami usmjernici su međusobno spojeni vezom od točke do točke. Milijuni računala spojeni su Internet pomoću modema i telefonske linije. Korisnik zove davatelja Internet usluga (engl. Internet provider), te kad uspostavi vezu privremeno postaje čvor na Internetu. Za oba slučaja potreban je protokol na podatkovnom sloju kako bi se osigurala kontrola pogreški, kreiranje a te ostale funkcije podatkovnog sloja. SLIP i PPP su protokoli podatkovnog sloja koji se koriste na Internetu. SLIP (Serial Line Internet Protocol) protokol nastao je i opisan je u RFC Kod SLIP protokola stanica šalje IP pakete sa posebnom oznakom (0xCO) za kraj a. Ako se taj znak pojavi unutar IP paketa koristi se ubacivanje znakova. Poneke implementacije SLIP protokola dodaju oznaku na početak i kraj IP paketa. Problemi koji se javljaju kod ovog protokola su: Ne vrši se detekcija i korekcija pogreški (taj zadatak prepušta se višim slojevima) Podržan je samo IP protokol Nema dinamičke dodjele adrese, pa svaka strana mora unaprijed znati IP adresu strane s kojom komunicira Ne daje mogućnost prijavljivanja korisnika pod posebnim imenom tj. autentifikaciju SLIP protokol nije Internet standard, tako da postoji više verzija SLIP protokola PPP (Point-to-Point Protocol) definiran je u RFC 1661, te dopunjen u RFC 1662 i RFC Ovaj protokol osigurava formiranje a i detekciju pogreški. PPP koristi LCP (Link Control Protocol) koji osigurava uspostavu, testiranje i prekid veze, kao i "pregovaranje" sa suprotnom stranom. Za svaki različiti mrežni sloj koristi odgovarajući NCP (Network Control Protocol). Na taj način je podržano "pregovaranje" sa mrežnim slojem nezavisno o protokolima koji se koriste. Kad korisnik pomoću modema zove davatelja Internet usluga, njegovo računalo postaje privremeno Internet čvor. Korisnikovo računalo pomoću modema zove davatelja Internet usluga odnosno njegov usmjernik. Nakon što modem usmjernika PC Korisnikova kuća Klijent koji koristi TCP/IP Internet davatelj usluga Modemi Telefonska linija TCP/IP veza (SLIP ili PPP) Usmjernik Usmjeravanje Slika 30. Osobno računalo kao Internet čvor 32

13 odgovori uspostavlja se fizička veza. Računalo šalje usmjerniku niz LCP paketa u polju podataka jednog PPP a ili više PPP a. Na taj način se odabiru PPP parametri koji će se koristiti. Slijedi niz NCP paketa za konfiguriranje mrežnog sloja. Korisnikovom računalu je potrebna IP adresa kako bi pokrenuo TCP/IP protokol. Internet davatelj usluga ima na raspolaganju niz IP adresa i dinamički ih dodjeljuje računalima koja se prijavljuju za rad. Kad je računalu dodijeljena IP adresa on postaje Internet čvor i može slati i primati IP pakete. Kad korisnik završi rad i želi prekinuti vezu, NCP oslobađa vezu sa mrežnim slojem i dodijeljenu IP adresu. Nakon toga LCP oslobađa vezu sa podatkovnim slojem. Na kraju računalo kaže modemu da prekine telefonsku vezu i tako oslobodi vezu sa fizičkim slojem. PPP format a Format PPP a sličan je HDLC formatu a. Razlika je što je PPP znakovno orijentiran, a HDLC bitovno. ZASTAVICA ADRESA KONTROLNO POLJE PROTOKOL PODACI FCS ZASTAVICA byta ili 2 Varijabilno 2 do 4 1 Slika 31. PPP format a Na početku i kraju a nalazi se zastavica (engl. flag) sa sekvencom Adresno polje postavljeno je na , što znači da sve stanice mogu primiti. Kontrolno polje postavljeno je na i u tom slučaju se radi o nenumeriranom u. PPP u pravilu ne koristi pouzdani prijenos sa potvrdom. U polje Protocol označava se vrsta paketa u polju sa podacima. Definirani su kodovi za LCP, NCP, IP, IPX i ostale protokole. Polje sa podacima može biti proizvoljne dužine, maksimalna duljina se dogovara sa LCP protokolom tijekom uspostavljanja veze. Ako duljina nije dogovorena pri uspostavljanju veze koriste se 1500 bytova. Slijede polje za provjeru, te zastavica za kraj a. 33