La capa de adaptación ATM 5 (AAL5) es una capa de adaptación ATM que se utiliza para enviar paquetes de longitud variable de hasta 65.535 octetos de tamaño a través de una red en modo de transferencia asíncrona (ATM).
A diferencia de la mayoría de las tramas de red, que colocan la información de control en el encabezado , AAL5 coloca la información de control en un tráiler de 8 octetos al final del paquete. El remolque AAL5 contiene una longitud de 16 bits de campo , un 32-bit de comprobación de redundancia cíclica (CRC) y dos campos de 8 bits etiquetados UU y CPI que están actualmente sin usar.
Cada paquete AAL5 se divide en un número entero de celdas ATM y se vuelve a ensamblar en un paquete antes de entregarlo al host receptor . Este proceso se conoce como segmentación y reensamblaje (ver más abajo). La última celda contiene relleno para garantizar que todo el paquete sea un múltiplo de 48 octetos de longitud. La celda final contiene hasta 40 octetos de datos, seguidos de bytes de relleno y el final de 8 octetos. En otras palabras, AAL5 coloca el tráiler en los últimos 8 octetos de la celda final donde se puede encontrar sin conocer la longitud del paquete; la celda final se identifica mediante un bit en el encabezado ATM (ver más abajo), y la cola siempre está en los últimos 8 octetos de esa celda.
Convergencia, segmentación y reensamblaje
Cuando una aplicación envía datos a través de una conexión ATM usando AAL5, el host entrega un bloque de datos a la interfaz AAL5. AAL5 genera un tráiler, divide la información en partes de 48 octetos y transfiere cada parte a través de la red de cajeros automáticos en una sola celda. En el extremo receptor de la conexión, AAL5 vuelve a ensamblar las celdas entrantes en un paquete, verifica el CRC para asegurarse de que todas las piezas llegaron correctamente y pasa el bloque de datos resultante al software del host. El proceso de dividir un bloque de datos en celdas y reagruparlas se conoce como segmentación y reensamblaje ATM (SAR).
Al separar las funciones de segmentación y reensamblaje del transporte celular, AAL5 sigue el principio de estratificación. La capa de transferencia de células ATM se clasifica como "máquina a máquina" porque el principio de capas se aplica de una máquina a la siguiente (por ejemplo, entre un host y un conmutador o entre dos conmutadores). La capa AAL5 se clasifica como "de extremo a extremo" porque el principio de capas se aplica desde el origen al destino: AAL5 presenta al software receptor los datos en bloques exactamente del mismo tamaño que la aplicación pasada a AAL5 en el extremo emisor.
La AAL5 en el lado receptor sabe cuántas celdas comprenden un paquete porque la AAL5 emisora usa el bit de orden inferior del campo "TIPO DE CARGA PAGADA" del encabezado de celda ATM para marcar la celda final en un paquete. Este encabezado de celda final se puede considerar como un "bit de extremo a extremo". Por lo tanto, la AAL5 receptora recopila las celdas entrantes hasta que encuentra una con un conjunto de bits de fin de paquete. Los estándares ATM utilizan el término "convergencia" para describir los mecanismos que reconocen el final de un paquete. Aunque AAL5 usa un solo bit en el encabezado de la celda para la convergencia, otros protocolos de la capa de adaptación ATM son libres de usar otros mecanismos de convergencia.
Tipo de paquete y multiplexación
El tráiler AAL5 no incluye un campo de tipo . Por tanto, una trama AAL5 no identifica su contenido. Esto significa que los dos hosts en los extremos de un circuito virtual deben acordar a priori que el circuito se usará para un protocolo específico (por ejemplo, el circuito solo se usará para enviar datagramas IP), o los dos hosts en los extremos de un circuito virtual debe acordar a priori que algunos octetos del área de datos se reservarán para su uso como un campo de tipo para distinguir los paquetes que contienen los datos de un protocolo de los paquetes que contienen los datos de otro protocolo.
RFC 2684 , Multiprotocol Encapsulation over ATM , describe dos mecanismos de encapsulación para el tráfico de red, uno de los cuales implementa el primer esquema y otro implementa el segundo esquema.
El primer esquema, en el que los hosts acuerdan el protocolo de alto nivel para un circuito dado, se denomina en RFC 2684 " VC Multiplexing ". Tiene la ventaja de no requerir información adicional en un paquete, lo que minimiza la sobrecarga. Por ejemplo, si los hosts aceptan transferir IP, un remitente puede pasar cada datagrama directamente a AAL5 para transferirlo, no es necesario enviar nada además del datagrama y el tráiler de AAL5. La principal desventaja de tal esquema radica en la duplicación de circuitos virtuales: un host debe crear un circuito virtual separado para cada protocolo de alto nivel si se usa más de un protocolo. Debido a que la mayoría de los operadores cobran por cada circuito virtual, los clientes intentan evitar el uso de varios circuitos porque agrega costos innecesarios.
El último esquema, en el que los hosts utilizan un solo circuito virtual para múltiples protocolos, se denomina en RFC 2684 "Encapsulación LLC". Los estándares sugieren que los hosts deben usar un encabezado estándar IEEE 802.2 Logical Link Control (LLC), seguido de un encabezado de Protocolo de acceso a subredes (SNAP) si es necesario. Este esquema tiene la ventaja de permitir todo el tráfico en el mismo circuito, pero la desventaja de requerir que cada paquete contenga octetos que identifiquen el tipo de protocolo, lo que agrega sobrecarga. El esquema también tiene la desventaja de que los paquetes de todos los protocolos viajan con el mismo retraso y prioridad.
RFC 2684 especifica que los hosts pueden elegir entre los dos métodos de usar AAL5. Tanto el emisor como el receptor deben ponerse de acuerdo sobre cómo se utilizará el circuito. El acuerdo puede implicar una configuración manual.
Encapsulación de datagramas y tamaño de IP MTU
El Protocolo de Internet (IP) puede usar AAL5, combinado con uno de los esquemas de encapsulación descritos en RFC 2684, para transferir datagramas a través de una red ATM, como se especifica en RFC 2225. Antes de que se puedan enviar datos, un circuito virtual (PVC o SVC) debe estar en el lugar del host de destino y ambos extremos deben estar de acuerdo en usar AAL5 en el circuito. Para transferir un datagrama, el remitente lo pasa a AAL5 junto con el VPI / VCI que identifica el circuito. AAL5 genera un tráiler, divide el datagrama en celdas y transfiere las celdas a través de la red. En el extremo receptor, AAL5 vuelve a ensamblar las celdas, verifica el CRC para verificar que no se hayan perdido o corrompido bits, extrae el datagrama y lo pasa a la capa IP.
AAL5 utiliza un campo de 16 bits de longitud, lo que permite enviar 65 535 (2 16 −1) octetos en un solo paquete. Sin embargo, RFC 2225 ("IP clásica y ARP sobre ATM") especifica una MTU predeterminada de 9180 octetos por datagrama, por lo que, a menos que los hosts en ambos extremos del circuito virtual negocien una MTU más grande, los datagramas IP de más de 9180 octetos estarán fragmentados. .
Estructura del marco AAL5
Una trama AAL5 está formada por una carga útil, un relleno y un remolque con una longitud que es un múltiplo de 48 octetos (es decir, el tamaño de la carga útil ATM ). El siguiente diagrama muestra cómo se rellena la carga útil antes del tráiler de 8 octetos para hacer que toda la trama sea un múltiplo de 48 octetos. Esta trama pasará por el proceso de segmentación antes de ser transferida a través de la red ATM .
Byte: | 0 | ... | M-1 | ... | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Celda 0 ... Celda N-2 | Carga útil | ||||||||||||
Celda N-1 | Carga útil (continuación) | Relleno | UU * | IPC * | Largo | CRC |
* Campos no utilizados
Referencias
- "Recomendación UIT-T I.363.5 (08/96), Especificación de la capa de adaptación ATM de la RDSI-BA: tipo 5 AAL " . Consultado el 9 de diciembre de 2007 .