Capa de adaptación ATM 5

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 a través de una red de modo de transferencia asíncrona (ATM).

A diferencia de la mayoría de las tramas de red, que colocan la información de control en la cabecera , AAL5 la coloca en un segmento de 8 octetos al final del paquete. Este segmento de AAL5 contiene un campo de longitud de 16 bits, una comprobación de redundancia cíclica (CRC) de 32 bits y dos campos de 8 bits denominados UU y CPI que actualmente no se utilizan.

Cada paquete AAL5 se divide en un número entero de celdas ATM y se vuelve a ensamblar en un paquete antes de su entrega al host receptor . Este proceso se conoce como Segmentación y Reensamblaje (véase más abajo). La última celda contiene relleno para asegurar que el paquete completo tenga una longitud múltiplo de 48 octetos. La celda final contiene hasta 40 octetos de datos, seguidos de bytes de relleno y el tráiler 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 la cabecera ATM (véase más abajo), y el tráiler siempre se encuentra en los últimos 8 octetos de esa celda.

Cuando una aplicación envía datos a través de una conexión ATM mediante AAL5, el host entrega un bloque de datos a la interfaz AAL5. AAL5 genera un tráiler, divide la información en fragmentos de 48 octetos y transfiere cada fragmento a través de la red ATM en una sola celda. En el extremo receptor de la conexión, AAL5 reensambla las celdas entrantes en un paquete, verifica el CRC para asegurar que todos los fragmentos 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 de celdas, AAL5 sigue el principio de capas. La capa de transferencia de celdas ATM se clasifica como "de máquina a máquina" porque el principio de capas se aplica de una máquina a otra (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 hasta el destino: AAL5 presenta al software receptor los datos en bloques del mismo tamaño que la aplicación enviada a AAL5 en el extremo emisor.

El AAL5 del lado receptor sabe cuántas celdas componen un paquete porque el AAL5 emisor utiliza el bit de orden inferior del campo "PAYLOAD TYPE" de la cabecera de celda ATM para marcar la última celda del paquete. Esta cabecera de celda final puede considerarse como un "bit de extremo a extremo". Por lo tanto, el AAL5 receptor recopila las celdas entrantes hasta que encuentra una con el bit de fin de paquete activado. Los estándares ATM utilizan el término "convergencia" para describir los mecanismos que reconocen el final de un paquete. Si bien el AAL5 utiliza un solo bit en la cabecera de celda para la convergencia, otros protocolos de la capa de adaptación ATM pueden utilizar otros mecanismos de convergencia.

El tráiler AAL5 no incluye un campo de tipo . Por lo tanto, una trama AAL5 no identifica su contenido. Esto significa que los dos hosts en los extremos de un circuito virtual deben acordar de antemano que el circuito se utilizará para un protocolo específico (por ejemplo, que el circuito solo se utilizará para enviar datagramas IP), o bien deben acordar de antemano que algunos octetos del área de datos se reservarán para usarse como un campo de tipo que permita distinguir los paquetes que contienen datos de un protocolo de los paquetes que contienen datos de otro protocolo.

El RFC 2684 , Encapsulación multiprotocolo sobre ATM , describe dos mecanismos de encapsulación para el tráfico de red, uno de los cuales implementa el primer esquema y el otro implementa el segundo. 

El esquema anterior, en el que los anfitriones acuerdan el protocolo de alto nivel para un circuito determinado, se menciona en la RFC.El protocolo 2684 se denomina " Multiplexación VC ". Tiene la ventaja de no requerir información adicional en un paquete, lo que minimiza la sobrecarga. Por ejemplo, si los hosts acuerdan transferir IP, un remitente puede enviar cada datagrama directamente a AAL5 para su transferencia; no es necesario enviar nada más que el datagrama y el tráiler de AAL5. La principal desventaja de este esquema radica en la duplicación de circuitos virtuales: un host debe crear un circuito virtual independiente para cada protocolo de alto nivel si se utiliza más de uno. Dado que la mayoría de los operadores cobran por cada circuito virtual, los clientes intentan evitar el uso de múltiples circuitos, ya que esto genera costos innecesarios.

El último esquema, en el que los hosts utilizan un único circuito virtual para múltiples protocolos, se menciona en la RFC.2684 como "Encapsulación LLC". Los estándares sugieren que los hosts utilicen una cabecera de Control de Enlace Lógico (LLC) IEEE 802.2 estándar, seguida de una cabecera de Protocolo de Acceso a Subred (SNAP) si es necesario. Este esquema tiene la ventaja de permitir todo el tráfico por el mismo circuito, pero la desventaja de requerir que cada paquete contenga octetos que identifiquen el tipo de protocolo, lo que añade sobrecarga. El esquema también tiene la desventaja de que los paquetes de todos los protocolos viajan con el mismo retardo y prioridad.

RFCEl artículo 2684 especifica que los hosts pueden elegir entre dos métodos para usar AAL5. Tanto el emisor como el receptor deben ponerse de acuerdo sobre cómo se utilizará el circuito. Dicho acuerdo puede implicar una configuración manual.

El Protocolo de Internet (IP) puede utilizar AAL5, combinado con uno de los esquemas de encapsulación descritos en RFC 2684, para transferir datagramas a través de una red ATM, según lo especificado en RFC 2225. Antes de que se puedan enviar datos, debe existir un circuito virtual (PVC o SVC) hacia el host de destino y ambos extremos deben acordar el uso de 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 reensambla las celdas, verifica el CRC para comprobar que no se hayan perdido ni dañado bits, extrae el datagrama y lo pasa a la capa IP. 

• Especificación de la capa de adaptación ATM B-ISDN: AAL tipo 5 (PDF) (Informe técnico). UIT-T . Agosto de 1996. I.363.5 . Consultado el 17 de abril de 2023 .