home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Grand Slam 3 / Grand Slam 3.iso / 047 / ftpsitz.arj / SLIP.DOC < prev    next >
Text File  |  1995-06-18  |  10KB  |  179 lines

  1. ========================================================================
  2. Telebit Corporation           Revision 1.02                01 APRIL 1990
  3. ========================================================================
  4.  
  5.        TCP/IP, DIAL-UP IP (SLIP), AND THE INTERNET PRIMER
  6.  
  7.   By Michael Ballard, Director, Network Systems, Telebit Corp.
  8.   Edited by C. E. Castillo, UNIX Communications Specialist, Telebit Corp. 
  9.  
  10.  
  11. WHAT IS TCP/IP?
  12.  
  13. TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) is a pair of protocols
  14. developed to allow cooperating computers to share resources across a network.
  15. It was developed by a community of researchers centered around the ARPAnet.
  16. Certainly the ARPAnet is the best known TCP/IP network.  However, as of
  17. June 87, at least 150 different vendors had products that support TCP/IP,
  18. and tens of thousands of networks of all kinds use it.
  19.  
  20. WHAT IS THE INTERNET?
  21.  
  22. The INTERNET is a collection of networks, including the ARPAnet, NFSnet,
  23. USEnet, CSnet, regional networks such as NYSERnet, local networks at a
  24. number of universities and research institutions and a number of military
  25. networks.  The term "INTERNET" applies to this entire set of networks. 
  26. The subset of those managed by the Department of Defense is referred to as
  27. the "DDN", (Defense Data Network).  All of these networks are connected to
  28. each other.  Users can send messages from any of them to any other, except
  29. where there are security or other policy restrictions on access.  
  30.  
  31. Officially speaking, the Internet Protocol documents, known as RFC (Request
  32. for Comments) are simply standards adopted by the INTERNET community for its
  33. own use.  More recently, the Department of Defense issued a MILSPEC definition
  34. of TCP/IP.  This was intended to be a more formal definition, appropriate for
  35. use in purchasing specifications.  However, most of the TCP/IP community
  36. continues to use the INTERNET standards.  The MILSPEC version is intended 
  37. to be consistent with it.
  38.  
  39. MULTI-LEVEL PROTOCOLS OFFER DELEGATED RESPONSIBILITY
  40.  
  41. TCP by itself is that portion of the protocol that keeps track of packets by
  42. validation of CRC (Cyclical Redundancy Check), handles re-transmission, and
  43. actually does the "thinking".
  44.  
  45. IP is that portion of the protocol that moves these packets, however built
  46. and tracked, across the physical medium, usually ethernet.  IP has no error
  47. checking or correcting.  It merely sends or receives packets handing them to
  48. the "higher" protocol for it to decipher.  That is why other protocols can be
  49. implemented "on top" of IP.  In fact, NFS (Sun's Network File System), is a
  50. third layer of protocol that sits on top of UDP (Uni- Directional Protocol,
  51. used in place of TCP), that in turn sits on top of IP.  Each layer has a
  52. descending set of responsibility.
  53.  
  54. It is key to note that the design of TCP/IP was based directly on connected
  55. hard-wired networks.  Nowhere in the specification is the notion of come and
  56. go, dial-up connections considered.  Ethernet is the common carrier.
  57.  
  58. SLIP
  59.  
  60. Serial Line Internet Protocol (SLIP) was developed and distributed for Berkeley
  61. 4.3 BSD (Berkeley Standard Distribution) systems.  This program allowed the
  62. network routing code to send any IP packet through a serial port as opposed to
  63. an ethernet port.  The profound difference was performance.  Ethernets run
  64. typically at 10 megabits per second as opposed to typical top speeds of
  65. 19.2K bps (bits per second) on asynchronous serial ports.  Nevertheless, it
  66. works.
  67.  
  68. At 1200 bps, previous modem speeds, performance was so dismal as to discourage
  69. the use of SLIP over dial-up lines entirely.  With the advent of high-speed
  70. modems, dial-up takes on a new life.
  71.  
  72. TCP/IP - A MESSAGE CARRIER FOR APPLICATIONS
  73.  
  74. TCP and IP are two cooperating methods that work together to encapsulate data
  75. for passage across a network.  Just like placing a letter in an envelope, the
  76. receiver may discard the envelope after safely receiving the contents.  The
  77. envelope served only to transport the contained information.
  78.  
  79. Likewise, applications in a network environment become the senders and 
  80. receivers of electronic letters packaged in TCP/IP envelopes.  These 
  81. applications, FTP (File Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer 
  82. Protocol), TELNET (virtual terminal emulation access across the network), 
  83. PING (a "hello" message to any host on the net to validate its healthy 
  84. presence), RLOGIN (similar to TELNET providing remote login to other host 
  85. computers on the net), RCP (similar to FTP providing file transfer to other 
  86. host computers on the net) and many others, all envelope their cross-net 
  87. traffic inside TCP/IP envelopes.
  88.  
  89. TCP/IP IMPOSES HIGH OVERHEAD
  90.  
  91. TCP's contribution to the data envelope is 20 bytes of overhead.  Likewise IP 
  92. contributes its own 20 bytes.  SLIP prepends and appends another 2 bytes for 
  93. a grand total of 42 bytes of overhead.  FTP file transfers, today, run well 
  94. with Telebit modems achieving 12,000- 14,000 bps throughput.  This is true for 
  95. all bulk data applications.
  96.  
  97. However, a problem arises when interactive terminal emulation  applications 
  98. like RLOGIN or TELNET operate.  When running a TELNET or RLOGIN session, that 
  99. is simply typing on a screen to a host somewhere on the network, each character
  100. typed is enveloped in 42 bytes and mailed to the remote machine.  When running 
  101. across a 10 megabit per second ethernet (the medium this whole process was 
  102. designed for) enduring that much overhead is not elegant, however, it is 
  103. functional.  At 9600 bps on a high-speed modem, the overhead is impeding.
  104.  
  105. TELEBIT MODEM BEHAVIOR - NOT THE BEST FOR TCP/SLIP
  106.  
  107. Micro-short packets potentially hold about 10 data bytes.  Once the first ten 
  108. bytes of a TCP/SLIP packet fill the first micro-short modem packet, the modem 
  109. builds a 256 byte long packet to house the following plus or minus 32 bytes.  
  110. This inefficiently stuffed packet travels the link consuming unnecessary 
  111. transmission time.  The action of sending packets back and forth causes the 
  112. modem to thrash between micro-short and long packets and the resulting 
  113. interactive TCP/SLIP performance is poor.
  114.  
  115. These interactive applications currently run with about a 1.2 to 2.0 second 
  116. round trip character echo delay.  This interactive performance is unacceptable.
  117. Nevertheless, many Telebit modem users are today running SLIP.  The resources 
  118. available through TCP/SLIP are forcing them to accept the unacceptable.
  119.  
  120. VAN JACOBSON'S WORK
  121.  
  122. Van Jacobson is a research scientist currently at Lawrence Berkeley Labs.  He 
  123. is, without a doubt, one of the world's premier TCP/IP network researchers.  
  124. His recent work with TCP has found its way into the TCP releases from such 
  125. companies as Sun Microsystems, Digital Equipment Corporation, The Wollongong 
  126. Group, Xerox, Cisco Systems, Convex, IBM and SRI International.  TCP has 
  127. continued to evolve as an open systems networking protocol capable of 
  128. efficiently moving data between dissimilar computers.  Much of the work that 
  129. has led to the increased efficiency of TCP/IP belongs to Van Jacobson.
  130.  
  131. Most recently Van's work has focused on what are known as the header 
  132. compression and prediction algorithms.  These are a set of rules that allow 
  133. TCP and IP to pass single byte tokens between themselves to represent their 
  134. larger volume 20 byte headers.  These rules provide for compressing repetitive 
  135. data and prediction of that portion of the header that changes from packet to 
  136. packet.  The result is a header that leaves the host computer entering the 
  137. modem without the offending overhead.  This packet can fit into a micro-short 
  138. packet and eliminate the thrashing effect of swapping between micro-short and 
  139. long packets in Telebit modems.
  140.  
  141. Van has been given several Telebit high-speed modems and is currently 
  142. implementing a program that employs the header compression and prediction 
  143. algorithms.  This program will operate on Berkeley BSD UNIX systems like that 
  144. of Sun Microsystems.  Performance with this version of dial-up IP should prove 
  145. to eliminate objections to the interactive use of dial-up IP across Telebit 
  146. high-speed modems.  It is designed to operate asynchronously and will, for all 
  147. intents and purposes, meet the needs of all Telebit users requiring 
  148. "asynchronous" dial-up TCP/IP connectivity.
  149.  
  150. As of the creation of this document, Van Jacobson's compress TCP/SLIP (TCP/CSLIP)
  151. is in distribution to the Internet on systems such as DECWRL.COM. Announcements
  152. made at the Winter USENIX 1990, indicate that Van Jacobson's TCP/CSLIP has been
  153. included in the BSD 4.4 release.  Official release date(s) were not announced for
  154. BSD 4.4.  The Internet RFC is still in the drafting stages.  Updates may be obtained
  155. from the network newsgroup comp.protocols.tcp-ip.
  156.  
  157. The introduction of the Point-to-Point Protocol (PPP [RFC-1134]) promises to 
  158. contain TCP/CSLIP in its initial source distribution.  The PPP sources will 
  159. be posted at various archive locations throughout the INTERNET including those 
  160. of UUNET Communications Services (UUNET.UU.NET).  Again, more information may
  161. be obtained from the newsgroup comp.protocols.tcp-ip.
  162.  
  163. This covers most of the commonly asked questions about TCP/IP, TCP/SLIP, and 
  164. the INTERNET.   If any of the above information is unclear, or you have 
  165. questions regarding other aspects of internetworking and modem technology or 
  166. performance, send mail to:
  167.  
  168.  
  169.     Michael Ballard/Cerafin E. Castillo
  170.     Telebit Corporation
  171.     1315 Chesapeake Terrace
  172.     Sunnyvale, CA  94089
  173.         1-800-TELEBIT
  174.  
  175.             UUCP:     {ames, uunet, sun, pyramid, decwrl}!telebit!modems
  176.  
  177.         INTERNET:     modems@telebit.com
  178.  
  179.