Кіріспе

ATM бейімделу қабаты 5 (AAL5) – Асинхронды беру режимі (ATM) желісі арқылы 65 535 октетке дейінгі өзгермелі ұзындықтағы пакеттерді жіберуге арналған ATM бейімделу қабаты. Көптеген желілік кадрлардан айырмашылығы, басқару ақпаратын тақырыпшасында орналастыратын AAL5, басқару ақпаратын пакетінің соңындағы 8 октеттік тіркемеге орналастырады. AAL5 тіркемесі 16 биттік ұзындық өрісін, 32 биттік циклдық артық тексеруді (CRC) және қазіргі уақытта пайдаланылмаған UU және CPI деп белгіленген екі 8 биттік өрісті қамтиды. Әрбір AAL5 пакеті ATM жасушаларының толық санына бөлінеді және қабылдаушы хостқа жеткізілгенге дейін пакетке қайта құрастырылады. Бұл процесс сегменттеу және қайта құрастыру деп аталады (төменде қараңыз). Соңғы жасуша пакеттің ұзындығы 48 октеттің еселігіне жетуі үшін толтыруды қамтиды. Соңғы жасушада 40 октетке дейін дерек, одан кейін толтыру байттары және 8 октеттік тіркеме болады. Яғни, AAL5 тіркемені соңғы жасушаның соңғы 8 октетіне орналастырады, бұл пакеттің ұзындығын білмей-ақ оны табуға мүмкіндік береді; соңғы жасуша ATM тақырыпшасындағы бит арқылы анықталады (төменде қараңыз), ал тіркеме әрқашан осы жасушаның соңғы 8 октетінде орналасады.

Ынтымақтастық, сегментация және қайта құрастыру

Қолданба AAL5 арқылы АТМ қосылысы арқылы деректерді жібергенде, хост AAL5 интерфейсіне дерек блогын жібереді. AAL5 трейлер жасайды, ақпаратты 48 октеттік бөліктерге бөледі және әрбір бөлікті ATM желісі арқылы бір ұяшықта жібереді. Қосылымды қабылдаушы жағында AAL5 келіп түскен ұяшықтарды пакетке қайта жинап, CRC-ді барлық бөліктердің дұрыс келгеніне көз жеткізу үшін тексереді және нәтижедегі дерек блогын хост бағдарламалық жасақтамасына жібереді. Дерек блогын ұяшықтарға бөлу және оларды қайта топтастыру процесі АТМ сегментациясы және қайта құрастыру (SAR) деп аталады. Сегментация және қайта құрастыру функцияларын ұяшықтарды тасымалдаудан бөліп, AAL5 қабатталу принципін сақтайды. ATM ұяшықтарын беру қабаты "машинадан машинаға" деп жіктеледі, өйткені қабатталу принципі бір машинадан екіншісіне қолданылады (мысалы, хост пен коммутатор арасында немесе екі коммутатор арасында). AAL5 қабаты "соңынан соңғыға" деп жіктеледі, өйткені қабатталу принципі көзден межеге дейін қолданылады. AAL5 қабылдаушы бағдарламалық жасақтамаға деректерді жіберу кезінде қолданбаға жіберілгендей дәл сол өлшемдегі блоктарда ұсынады. Алушы жақтағы AAL5 пакеттегі ұяшықтардың санын біледі, өйткені жіберуші AAL5 пакеттегі соңғы ұяшықты белгілеу үшін АТМ ұяшығының басындағы "PAYLOAD TYPE" өрісінің кіші битін пайдаланады. Бұл соңғы ұяшық басын "соңынан соңғыға дейінгі бит" деп қарастыруға болады. Осылайша, қабылдайтын AAL5 пакеттің соңы белгіленген біті бар ұяшықты тапқанша кіріс ұяшықтарды жинайды. ATM стандарттары пакеттің соңының аяқталуын анықтайтын механизмдерді сипаттау үшін "конвергенция" терминін қолданады. AAL5 конвергенция үшін ұяшықтың бас жағында бір битті пайдаланса да, басқа ATM бейімделу қабаты протоколдары басқа конвергенция механизмдерін қолдануға құқылы.

Пакеттердің түрі және мультиплекс

AAL5 тіркемесіне типтік өріс кірмейді. Сондықтан, AAL5 кадрының мазмұны анықталмайды. Бұл, виртуалды тізбектің екі шетіндегі екі хост тізбек нақты бір протокол үшін пайдаланылатыны туралы алдын ала келісуі керек дегенді білдіреді (мысалы, тізбек тек IP-датаграммаларын жіберу үшін пайдаланылады), немесе виртуалды тізбектің екі шетіндегі екі хост деректер аймағының кейбір байттарын типтік өріс ретінде пайдалану үшін алдын ала келісуі керек, бұл бір протоколдың деректерін қамтитын пакеттерді басқа протоколдың деректерін қамтитын пакеттерден ажыратуға мүмкіндік береді. ATM арқылы көп протоколды қаптау желілік трафик үшін екі қаптау механизмін сипаттайды, олардың бірі бірінші схеманы, ал екіншісі екінші схеманы жүзеге асырады. Хосттар берілген тізбек үшін жоғары деңгейдегі протокол туралы келісетін бірінші схема RFC 2684-те «VC Multiplexing» деп аталады. Оның артықшылығы – пакетте қосымша ақпарат қажет болмайды, бұл жүктемені азайтады. Мысалы, егер хосттар IP-ні беруге келіссе, жіберуші әрбір датаграмманы тікелей AAL5-ке жіберуге болады, датаграмма мен AAL5 тіркемесінен басқа ештеңе жіберудің қажеті жоқ. Мұндай схеманың басты кемшілігі – виртуалды тізбектердің дубликациялануы: хост егер бірнеше протокол қолданылса, әр жоғары деңгейдегі протокол үшін жеке виртуалды тізбек құруы керек. Көптеген операторлар әр виртуалды тізбек үшін ақы алатындықтан, клиенттер қажетсіз шығындарды болдырмау үшін бірнеше тізбектерді пайдаланудан аулақ болуға тырысады. Хосттар бірнеше протокол үшін бір виртуалды тізбекті пайдаланатын соңғы схема RFC 2684-те «LLC Encapsulation» деп аталады. Стандарттар хосттар стандартты IEEE 802.2 логикалық байланыс басқару (LLC) басқасын, содан кейін қажет болған жағдайда қосалқы желіге қол жеткізу протоколы (SNAP) басқасын пайдалануын ұсынады. Бұл схеманың артықшылығы – барлық трафикті бір тізбек арқылы өткізуге мүмкіндік беруі, бірақ кемшілігі – әрбір пакетке протокол түрін анықтайтын байттарды қосу қажеттілігі, бұл жүктемені арттырады. Схеманың тағы бір кемшілігі – барлық протоколдардан келген пакеттер бірдей кешіктіріліп, бірдей басымдыққа ие болады. RFC 2684 хосттар AAL5-ті пайдаланудың екі әдісін таңдай алатынын көрсетеді. Жіберуші де, қабылдаушы да тізбектің қалай пайдаланылатыны туралы келісуі керек. Келісім қолмен конфигурациялауды қамтуы мүмкін.

Детаграмманы инкапсуляциялау және IP MTU өлшемі

Интернет-протоколы (IP) AAL5-ті RFC 2684-те сипатталған инкапсуляция схемаларының біреуімен біріктіре отырып, АТМ желісі арқылы дерек пакеттерін жіберуге мүмкіндік береді, бұл жерде көрсетілгендей, деректерді жіберу алдында, пункттік хостқа виртуалды тізбек (PVC немесе SVC) орнатылуы керек және екі шеткі нүкте де осы тізбекте AAL5-ті пайдалануға келісуі тиіс. Дерек пакетін жіберу үшін, жіберуші оны схеманы анықтайтын VPI/VCI-мен бірге AAL5-ке жібереді. AAL5 соңына қосымша ақпарат жазады, дерек пакетін жасушаларға бөледі және осы жасушаларды желі арқылы жібереді. Алғыш жағында AAL5 жасушаларды қайта жинап, CRC-ді тексеру арқылы ешқандай биттердің жоғалмағанын немесе зақымдалмағанын растайды, дерек пакетін бөліп алады және оны IP қабатына жібереді.