ATM网络协议之AAL5多协议封装
根据ATM的适配方式,有多种AAL(ATM Adaptation Layer)帧格式,其中AAL5帧用的最多。
一、AAL5 CPCS-PDU格式
+-----------------------------------------+
| CPCS-PDU Payload |
| (up to 2^16-1 octets) |
| . |
| . |
+-----------------------------------------+
| PAD(0-47 octets) |
+-----------------------------------------+ ------------------
| CPCS-UU(1 octet) | |
+-----------------------------------------+ |
| CPI(1 octet) | |
+-----------------------------------------+ CPCS-PDU Trailer
| Length(2 octets) | |
+-----------------------------------------+ |
| CRC(4 octets) | |
+-----------------------------------------+ ------------------
字段 |
长度 |
含义 |
CPCS-PDU Payload |
1~65535字节 |
指CPCS-PDU净荷,用于承载CPCS用户信息,长度是可变的,范围为1~65535字节。 |
PAD |
0~47字节 |
PAD:填充位,使整个CPCS-PDU长度为48字节的整数倍,这样就使得SAR子层进行信元划分时,可以将CPCS-PDU Trailer刚好能够划分到一个ATM的负载域(48字节)中。 |
CPCS-UU |
1字节 |
CPCS-UU(用户到用户指示)字段被用于透明传送CPCS用户到用户信息。一般不使用该字段,保留。可以被设置为任何值。 |
CPI |
1字节 |
CPI(Common Part Indicator,通用组件指示),用作对齐CPCS-PDU尾部到8字节。此字段必须填0x00。 |
Length |
2字节 |
指示CPCS-PDU净荷长度,以字节为单位。长度字段的最大值是65535字节。一个长度字段被编码为0x00,用于异常中断功能。 |
CRC |
4字节 |
CRC:循环冗余校验,指CRC域以外的整个AAL5汇聚子层报文的CRC-32值,被用于检测CPCS-PDU中的比特错误。 |
二、ATM适配层简介
ATM参考模型由以下四个层组成,其中ATM适配层位于第3层:
物理层:与OSI参考模型的物理层类似,主要管理与介质相关的传输。
ATM层:与ATM适配层结合在一起,与OSI参考模型的数据链路层类似。ATM层主要负责共享物理链路上的虚电路和在ATM网络中传输ATM信元(ATM信元格式请参见ATM信元头)。
ATM适配层AAL(ATM Adaptation Layer):与ATM层结合在一起,与OSI参考模型的数据链路层类似。ATM适配层主要负责把高层协议与ATM层的详细处理隔离开。它主要准备用户数据到信元的转换及将用户数据分割成48字节大小的信元有效载荷。
高层:接收用户数据,将其组成数据包,然后交给ATM适配层处理。
ATM适配层AAL又分为汇聚子层和分组和重组子层:
汇聚子层CS(Convergence Sub-layer),作用是将上层的信息转化为一种适应分段的,相同大小的ATM净荷。CS子层又包含以下两层:
业务特定汇聚子层SSCS(Service Special Convergence Sub-layer):SSCS部分与各种业务的特性相关联。
公共部分汇聚子层CPCS(Common Part Convergence Sub-layer):通过在帧的前后加入可变长度的填充字符来形成帧,进行错误检测。同时支持通过填充使帧成为净荷(48字节)的整数倍。
分组和重组子层SAR(Segmentation And Reassembly):作用是在外围设备向外发送数据时,把聚合的帧分成相等大小的48字节净荷;在外围设备接收数据时,把48字节的净荷重新组装为聚合帧。
目前标准已经提出4种类型的AAL:AAL1、AAL2、AAL3/4和AAL5,每一种类型支持ATM网中某些特征业务,比如,AAL2针对实时性要求高、数据量较小的话音业务,AAL5针对数据量较大但没有实时性要求的数据传输。大多数ATM设备制造商生产的产品普遍采用AAL5来支持数据通信业务。
三、AAL5适配过程
在AAL5的CPCS子层,业务数据单元由AAL5在CPCS-PDU净荷的尾部加了CPCS-PDU尾,然后由PAD把整个CPCS-PDU填充成为48字节的整数倍(图中表示成N*48)的数据单元SAR-PDU。这样CPCS完成了它的任务,它就把这个N*48的CPCS-PDU数据单元发送给SAR子层。
SAR子层将这个CPCS-PDU分成N个48字节的SAR-PDU单元。这样AAL5就完成了它的任务,它把这N个48字节的SAR-PDU单元传送给ATM层。
在ATM层,SAR-PDU被表示成为ATM-SDU,每一个ATM-SDU被加上一个信元头。
ATM传送信息的基本单位是53字节长的信元,由5个字节的信元头和48字节的净荷组成。由AAL传到ATM层的就是一个一个的48字节净荷,这些48字节的净荷在ATM层就被加上了5个字节的信元头,这样就组成了53字节的信元
四、AAL5多协议封装参考标准
标准 |
描述 |
RFC 1483 |
Multiprotocol Encapsulation over ATM Adaptation Layer 5 |
RFC 2364 |
PPP Over AAL5 |
RFC 2684 |
Multiprotocol Encapsulation over ATM Adaptation Layer 5 |
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