Что такое TTL и на что влияет «Время жизни пакета» на смартфоне и у маршрутизатора?

ВНИМАНИЕ! По последним данных от надежного источника стало известно, что не только TTL является причиной блокировки мобильного интернета. Если же вам нужна информация по ТТЛ для роутеров, и на что данный протокол влияет, то смотрите последнюю главу.

Всем доброго времени суток! Скорее всего ты зашел сюда для того, чтобы обойти блокировку мобильного оператора. Ведь с помощью именно TTL данные компании ловят за руку абонентов, который включили на своем телефоне режим точки доступа. Что такое TTL? Time To Live – это время жизни пакета во вселенной IP адресации.

Когда пользователь включает режим модема или точки доступа, то телефон начинает раздавать Wi-Fi вместе с интернетом. При подключении компьютера, ноутбука, телевизора, приставки или другого телефона (планшета) провайдер именно за счет TTL и понимает, что идет раздача интернета на другое устройство.

На данный момент этим грешат такие операторы как МТС, Билайн, YOTA, Теле2 и другие. Насколько я помню, только у Мегафона ограничения пока нет, но я могу ошибаться – поправьте меня в комментариях, если я не прав. Далее я расскажу, как узнать значение TTL, как его поменять и как обойти блокировку. Начнем с теории – советую её прочесть, чтобы вам в дальнейшем было все понятно.

Понятие TTL

В интернете все передается пакетами – маленькими порциями данных. Они ходят от маршрутизатора к маршрутизатору (то же самое, что от роутера к роутеру) по узлам сети. Например, ваш мобильный телефон тоже может стать роутером, если его использовать для раздачи данных на компьютер и другие устройства.

TTL расшифровывается как Time To Live, то есть время жизни пакета данных в секундах. При прохождении пакета через очередной роутер TTL уменьшается на единицу. Нужно это для того, чтобы пакет бесконечно не гулял по сети, если не сможет дойти до адресата. Роутер, при попадании в который пакет исчерпал свое значение TTL, посылает отправителю сообщение ICMP о том, что данный пакет превысил максимально допустимое время своего пребывания в сети. Максимальное значение TTL=255. Причем разные операционные системы генерируют пакеты с разным TTL.

Если говорить совсем простыми словами… Представьте себе, что вам 5 лет и вы хотите кушать (вы — пакет). Вы идете к папе и говорите: «Папа, я хочу кушать». Ваш папа смотрит телевизор, согласно таблице маршрутизации о посылает вас к маме. Вы идете к ней и просите «Мамааа, я хочу кушать». Мама болтает с подругой по телефону и согласно своей таблице маршрутизации посылает вас к папе. И так вы ходите как дурак от папы к маме и обратно, туда-сюда, туда-сюда, а все потому что криворукие админы (родители папы и мамы) неправильно настроили таблицу маршрутизации. Чтобы защититься от таких ситуаций придумали понятие TTL (Time To Live), что применительно к нашей ситуации означает количество терпения у мальчика, пока он не скажет «достало» и не упадет перед ногами мамы или папы в беспомощном состоянии. Последний, по правилам (стандарты – это «так заведено в семье»), обязан послать короткий нелестный отзыв адрес того, кто послал мальчика кушать. Это так называемый ICMP-пакет «мальчик сдох»

Ок, так при чем тут операторы? Дело в том, что по полученным от абонента TTL оператор узнает, раздается интернет или нет.

Термины: Вход/выход TTL-совместимый

TTL (transistor–transistor logic) –

транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ)
–
это устоявшийся с 60-х годов XX-го века стандарт логических элементов, постороенных на транзисторной биполярной технологии с напряжением питания +5 В. Типичный базовый элемент этой технологии
–
это логический элемент 2И-НЕ типа 7400 (например, SN7400 от Texas Instruments или отечественный аналог К155ЛА3). Принципиальная схема этого элемента показана на рисунке. В последующие годы технология логических элементов совершенствовалась, оставаясь совместимой c прежней. На смену биполярной технологии пришли МОП (CMOS) и другие комбинированные кремниевые технологии. С целью повышения быстродействия выпускались (и выпускаются до сих пор) семейства CMOS, LVTTL логических элементов с уменьшенным напряжение питания: 3,3 В, 2,5 В, и т.д., при этом разработчики элементов всеми возможными техническими способами старались сохранить совместимость по логическим уровням напряжений с классическим базовым TTL-элементом 7400 с напряжением питания +5 В, поскольку за прошедшие 50 лет (!) было порождено немыслимое количество приборов и устройств с TTL входами и выходами.

Перечислим основные характеристики входов и выходов TTL:

Входы:

• Уровень напряжения логической единицы: +2,0…+5,25 В (рекомендуется +2,4 …+5,0 В).
• Уровень напряжения логического нуля : -0,25…+0,8 В (рекомендуется 0…+0,5 В).

Выходы:

• Напряжение логического нуля не выше 0,8 В при рабочем выходном токе 8 мА.
• Напряжение логической единицы не ниже 2 В при рабочем выходном токе -0,4 мА.

Представленные выше характеристики относятся к перым TTL-элементам, которые содержат целый ряд несовершенств, преодолённых впоследствии. В частности, большинство современных CMOS, LVTTL элементов уже имеют симметричные выходные токи логичекого нуля и логической единицы, значительно меньшие входные токи (большее входное сопротивление), некоторые имеют свойство сохранения высокого входного сопротивления при выключенном питании, а также совместимость с входными 5-вольтовым уровнями при собственнном напряжении питания 3,3 В и ниже.

В любом случае, если в документации указан «TTL-совместимый вход или выход», для пользователя это означает, что данный вход (выход) принадлежит большому семейству совместимых TTL-устройств, но с особенностями данного входа и выхода в любом случае нужно ознакомиться в руководстве на данное устройство.

Кроме того, выход любого устройства, который подключается к TTL-совместимому входу, должен обеспечить также разумное время перепада напряжения (для оценки: не более, чем время задержки стандартного TTL-элемента, составляющее порядка 10 нс). На обычный TTL-вход (кроме специального, имеющего гистерезис) не рекомендуется подавать сигнал с длительностями перепадов более 10 нс, поскольку это может вызвать сбой (дребезг, неоднозначное состояние) входного TTL-логического элемента.

Также важно отметить, что стандарт TTL предназначен для организации локальных коротких связей (рекомендуется –

длиной менее 0,5 м) в устройствах, имеющих цепь общего провода или общее сигнальное заземление.

Для повышения помехоустойчивости TTL-линий применяют электрическое согласование линий для уменьшения волновых эффектов отражения от несогласованных концов линий.

Если TTL-интерфейс применяется для передачи сигналов синхронизации измерительной системы, то, кроме требований согласованности линий, цепи общих проводов передатчика и приёмника должны быть эквипотенциальны в широкой полосе частот (сотни МГц). Это достижимо при очень хорошей высокочастотной связности цепей общих проводов передатчика и приёмника (либо это должны быть связи значительно короче 0,5 м, либо роль цепи общего провода должна выполнять электропроводная пластина или единое электропроводное шасси блока). Такие усиленные технические меры необходимы для обеспечения низкого уровня вносимых фазовых шумов при передаче сигналов синхронизации.

Термины, связанные TTL-технологией цифровых устройств, употребляются в документации различных систем сбора данных, например, выпускаемых OOO «Л Кард».

Количество универсальных входов/выходов: 32 Количество сигналов синхронизации: 2 Тип сигналов: ТТЛ, 5 В — логика Выход напряжения питания: ±12 В, 120 мА Дополнительные функции: порт RS-485, пара гальваноизолированных сигналов

Модуль ввода-вывода дискретных сигналов 32 входа/выхода

LTR43

АЦП: 16 бит; 16/32 каналов; ±0,2 В…10 В; 2 МГц ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 1 МГц Цифровые входы/выходы: 17/16, ТТЛ 5 В Интерфейс: USB 2.0 (high-speed), Ethernet (100 Мбит) Гальваническая развязка.

Модуль АЦП/ЦАП 16/32 каналов, 16 бит, 2 МГц, USB, Ethernet

E-502

АЦП: 16 бит; 16/32 каналов; ±0,2 В…10 В; 2 МГц ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 1 МГц Цифровые входы/выходы: 18/16 TTL 5 В Интерфейс: PCI Express

Плата АЦП/ЦАП 16/32 каналов, 16 бит, 2 МГц, PCI Express

L-502

АЦП: 14 бит; 16/32 каналов; ±0,15 В…10 В; 200 кГц ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 200 кГц Цифровые входы/выходы: 16/16 TTL 5 В Интерфейс: USB 2.0

Модуль АЦП/ЦАП 16/32 каналов, 14 бит, 200 кГц, USB

E14-140M

АЦП: 14 бит; 16/32 каналов; ±0,156 В…10 В; 400 кГц ЦАП: 12 бит; 2 канала; ±5 В; 8 мкс Цифровые входы/выходы: 16/16 TTL 5 В Интерфейс: USB 2.0

Модуль АЦП/ЦАП 16/32 каналов, 14 бит, 400 кГц, USB

E14-440

Как операторы узнают, что трафик раздается

Потому что ему от абонента начинают приходить пакеты с разными значениями TTL. На это есть две причины:

• Во-первых, у разных устройств TTL может быть разным. А при раздаче интернета появляется ведь второе устройство – то, на которое мы раздаем интернет. Так у телефона на iOS или Android значение TTL равно 64, а у компьютера на Windows – 128. И при раздаче интернета с телефона на компьютер появится два разных значения TTL: 64 и 128. Оператору уходят пакеты и с TTL=64, и TTL=127 (при отправке пакета с компьютера через раздающий телефон-роутер значение 128 уменьшается на единицу).
• Во-вторых, даже если TTL устройств одинаков (с телефона на телефон), раздающий телефон опять же уменьшает TTL на 1 как всякий нормальный роутер. И оператору уходят пакеты с разными значениями TTL=64 (если это пакет с раздающего телефона) и TTL=63 (пакет с потребляющего телефона).

Итак оператор получает пакеты с разными значениями:

• TTL пакета с самого телефона.
• TTL пакета с потребляющего трафик устройства, уменьшенное на единицу при проходе через телефон-роутер.

На всякий случай прикладываю картинки.

Это работа без интернета. Телефон передает оператору только пакеты с TTL=64.

А при раздаче интернета телефон передает оператору пакеты с тремя разными значениями TTL: 64 от себя, 127 от компьютера и 63 от потребляющего телефона.

Оператор замечает такую ситуацию разброса значений TTL, делает вывод, что происходит раздача трафика и принимает карательные меры в отношении абонента-нарушителя, желающего поживиться безлимитным интернетом на полную катушку, раздав его куда хочется. Как же скрыть раздачу от оператора? Очевидно, надо сравнять TTL – привести их всех к одному значению. Для этого можно

1. Либо поменять TTL на потребляющем устройстве,
2. Либо на раздающем телефоне сделать так, чтобы пакеты к оператору шли всегда с одним значением TTL.

Особенности других логик

Основой базового логического элемента ЭСЛ является токовый ключ. Схема токового ключа (рис. 3.30) подобна схеме дифференциального усилителя.

Необходимо обратить внимание на то, что микросхемы ЭСЛ питаются отрицательным напряжением (к примеру, −4,5 В для серии К1500). На базу транзистора VT2 подано отрицательное постоянное опорное напряжение Uоп. Изменение входного напряжения uвх1 приводит к перераспределению постоянного тока iэ0, заданного сопротивлением Rэ между транзисторами, что имеет следствием изменение напряжений на их коллекторах.

Транзисторы не входят в режим насыщения, и это является одной из причин высокого быстродействия элементов ЭСЛ.

Микросхемы серий 100, 500 имеют следующие параметры:

• напряжение питания −5,2 В;
• потребляемая мощность — 100 мВт;
• коэффициент разветвления по выходу — 15;
• задержка распространения сигнала — 2,9 нс.

В микросхемах n-МОП и p-МОП используются ключи соответственно на МОП-транзисторах с n-каналом и динамической нагрузкой (рассмотрены выше) и на МОП-транзисторах с p-каналом.

В качестве примера рассмотрим элемент логики n-МОП, реализующий функцию ИЛИ-НЕ (рис. 3.31).

Он состоит из нагрузочного транзистора Т3 и двух управляющих транзисторов Т1 и Т2. Если оба транзистора Т1 и Т2 закрыты, то на выходе устанавливается высокий уровень напряжения. Если одно или оба напряжения u1и u2 имеют высокий уровень, то открывается один или оба транзистора Т1 и Т2 и на выходе устанавливается низкий уровень напряжения, т. е. реализуется функция uвых= u1 + u2.

Для исключения потребления мощности логическим элементом в статическом состоянии используются комплементарные МДП — логические элементы (КМДП или КМОП-логика). В микросхемах КМОП используются комплементарные ключи на МОП-транзисторах. Они отличаются высокой помехоустойчивостью. Логика КМОП является очень перспективной. Рассмотренный ранее комплементарный ключ фактически является элементом НЕ (инвертором).

Приведение TTL к единому значению для обхода ограничений оператора

• Можно привести TTL к единому значению 63, поменяв его на раздающем телефоне и на принимающем компьютере. Это изменение TTL без фиксации.

Изменение TTL раздающего телефона и принимающего устройства

• Можно ничего не менять на принимающих устройствах, но «заставить» раздающий телефон всегда отправлять оператору пакеты с TTL=63, независимо от того, откуда они: с самого раздающего телефона или с принимающего устройства (компьютера или телефона). Это фиксация TTL.

Фиксация TTL
Вторая схема удобнее, но она пригодна не для всех телефонов.

Итак, мы рассмотрели, что такое TTL, и зачем его нужно менять. Как именно изменить TTL требует рассмотрения в отдельной статье. Как изменить TTL на Windows.

Элементы транзисторно-транзисторной логики

Характерной особенностью ТТЛ является использование многоэмиттерных транзисторов. Эти транзисторы сконструированы таким образом, что отдельные эмиттеры не оказывают влияния друг на друга. Каждому эмиттеру соответствует свой p-n-переход. В первом приближении многоэмиттерный транзисторможет моделироваться схемой на диодах (см. пунктир на рис. 3.27).

Васильев Дмитрий Петрович

Профессор электротехники СПбГПУ

Задать вопрос

Упрощенная схема ТТЛ-элемента приведена на рис. 3.27. При мысленной замене многоэмиттерного транзистора диодами получаем элемент диодно-транзисторной логики «И-НЕ». Из анализа схемы можно сделать вывод, что если на один из входов или на оба входа подать низкий уровень напряжения, то ток базы транзистора Т2 будет равен нулю, и на коллекторе транзистора Т2 будет высокий уровень напряжения.

Если на оба входа подать высокий уровень напряжения, то через базу Т2 транзистора будет протекать большой базовый ток и на коллекторе транзистора Т2 будет низкий уровень напряжения, т. е. данный элемент реализует функцию И-НЕ:

uвых= u1· u2. Базовый элемент ТТЛ содержит многоэмиттерный транзистор, выполняющий логическую операцию И, и сложный инвертор (рис. 3.28).

Если на один или оба входа одновременно подан низкий уровень напряжения, то многоэмиттерный транзистор находится в состоянии насыщения и транзистор Т2 закрыт, а следовательно, закрыт и транзистор Т4, т. е. на выходе будет высокий уровень напряжения.

Васильев Дмитрий Петрович

Профессор электротехники СПбГПУ

Задать вопрос

Если на обоих входах одновременно действует высокий уровень напряжения, то транзистор Т2 открывается и входит в режим насыщения, что приводит к открытию и насыщению транзистора Т4 и запиранию транзистора Т3, т. е. реализуется функция И-НЕ.

Для увеличения быстродействия элементов ТТЛ используются транзисторы с диодами Шоттки (транзисторы Шоттки).

Устанавливаем нужное значение TTL на Андроид и iOS

Чтобы изменить время жизни пакета данных на гаджетах воспользуемся специальными мобильными приложениями, позволяющими установить нужное значение данного показателя за несколько секунд. К примеру, на ОС «Андроид» это «TTL Master», «Change TTL» (обе для своей работы требуют рут-прав).

В случае iOS для изменения значения ТТЛ просто наберите в терминале:

Вместо 65 при необходимости введите любой нужный вам показатель.