ما هي طبقة تكييف ATM AAL في الشبكات

في شبكات وضع النقل غير المتزامن “ATM” توفر طبقة تكييف “ATM (AAL)” تسهيلات للشبكات غير القائمة على “ATM” للاتصال بشبكة “ATM” واستخدام خدماتها.

ما هي طبقة AAL

طبقة “AAL”: هي طبقة برمجية تقبل بيانات المستخدم، والتي قد تكون رقمية صوتية أو فيديو أو بيانات كمبيوتر، وتجعلها مناسبة للإرسال عبر شبكة “ATM”، كما يمكن أن تكون عمليات الإرسال ذات معدل بيانات ثابت أو متغير، حيث يقبل “AAL” الحزم ذات الطبقة الأعلى ويقسمها إلى خلايا “ATM” ذات حجم ثابت قبل الإرسال عبر “ATM”، كما يقوم أيضاً بإعادة تجميع المقاطع المستلمة لحزم الطبقة العليا.

“ATM” هي اختصار لـ “Asynchronous-Transfer-Mode”.

“AAL” هي اختصار لـ “ATM-Adaptation-Layer”.

مكونات طبقة AAL

أولاً: طبقة التقارب الفرعية

  • الطبقة الفرعية التجزئة وإعادة التجميع.
  • بعض الشبكات التي تحتاج إلى خدمات “AAL” هي “Gigabit Ethernet” و”IP” و”Frame Relay” و”SONET / SDH” و”UMTS / Wireless”.

ملاحظة:“UMTS” هي اختصار لـ “Universal-Mobile-Telecommunications-System” و”SONET” هي اختصار لـ “Synchronous-optical-networking”.

ملاحظة:“SDH” هي اختصار لـ “Synchronous-Digital-Hierarchy” و”IP” هي اختصار لـ “Internet-Protocol”.

ثانياً: بروتوكولات طبقة AAL

حدد قطاع “ITU-T” خمسة بروتوكولات “AAL” لتوفير نطاق الخدمات، وهي:

1- بروتوكول AAL Type 0

بروتوكول “AAL Type 0”: هذه هي أبسط خدمة توفر واجهة مباشرة لخدمات “ATM” دون أي قيود، كما تسمى هذه الخلايا بالخلايا الأولية التي تحتوي على حقل حمولة “48 بايت” بدون أي حقول خاصة، حيث يفتقر إلى التسليم المضمون وقابلية التشغيل البيني.

2- بروتوكول AAL Type 1

  • توفر هذه الخدمة واجهة لحركة المرور المتزامنة الموجهة نحو التوصيل، وهو يدعم تدفق بتات معدل ثابت بين طرفي ارتباط “ATM”.
  • تحتوي خلية “AAL 1” على رقم تسلسلي من “4 بتات” وحماية برقم تسلسلي من “4 بت” وحقل حمولة “47 بايت”.

3- بروتوكول AAL Type 2

  • توفر هذه الخدمة أيضاً واجهة لحركة المرور المتزامنة الموجهة نحو التوصيل.
  • ومع ذلك هذا هو لتيار بتات معدل متغير بين طرفي وصلة “ATM”.
  • يتم استخدامه في التطبيقات اللاسلكية.

4- بروتوكول AAL Type 3/4

يتضمن مجموعة من الخدمات لبيانات المعدل المتغير أو تدفق البتات، وهي مناسبة لكل من حركة المرور الموجهة نحو الاتصال وغير المتزامنة وكذلك حركة المرور بدون اتصال.

تحتوي خلايا “ATM” هذه على رأس “4 بايت”.

5- بروتوكول AAL Type 5

  • يوفر “AAL 5” خدمات مماثلة مثل “AAL 3/4″، ولكن مع معلومات رأسية مبسطة، كما كانت تسمى في الأصل طبقة التكيف البسيطة والفعالة “SEAL”.
  • يتم استخدامه في عدد من المجالات مثل بروتوكول الإنترنت “IP” عبر “ATM”، والإيثرنت عبر “ATM” وخدمة البيانات متعددة الفتحات “SMDS”.

ملاحظة:“SEAL” هي اختصار لـ “Subnetwork-Encapsulation-and-Adaptation-Layer” و”SMDS” هي اختصار لـ “Switched-Multimegabit-Data-Service”.

أساسيات طبقة تكييف ATM AAL

يوفر وظيفة تحويل من وإلى وضع النقل غير المتزامن “ATM” لأنواع مختلفة من المعلومات بما في ذلك الصوت والفيديو والبيانات، حيث هناك عدة إصدارات من “AAL” وكل منها ينطبق على نوع معين من المعلومات.

وكل منهم يحول عناصر تدفق المعلومات مثل الإطارات الصوتية وحزم البيانات إلى خلايا ممّا يمنح أجهزة الصراف الآلي القدرة على نقل العديد من أنواع البيانات المختلفة، من البيانات الصوتية ذات المعدل الثابت إلى الرسائل شديدة الانفجار التي يتم إنشاؤها بواسطة شبكة المنطقة المحلية “LAN“، وكل ذلك ضمن نفس تنسيق الخلية.

كما أنّ طبقة تكييف “ATM” هو مثال ثالث على بروتوكول مستوى الرسالة، وطبقة برمجية تقبل بيانات المستخدم، مثل الصوت الرقمي أو الفيديو أو بيانات الكمبيوتر وتحول من وإلى الخلايا للإرسال عبر شبكة “ATM”، ويعمل برنامج “AAL” في الغالب عند نقاط نهاية الاتصال على الرغم من أنّه في بعض الحالات يتم تشغيل برنامج “AAL” داخل محول “ATM”، ويتضمن “AAL” تسهيلات لنقل حركة المرور التي تستخدم بروتوكولات الشبكة الأخرى مثل “TCP / IP” وعبر “ATM”.

وهذه هي طبقة التكيف “ATM” التي تهتم بالواجهة مع الطبقات العليا، كما ينقسم هذا الطابق نفسه إلى مستويين، أحدهما يأخذ في الاعتبار المشكلات المتعلقة مباشرة بالعمل البيني مع الطبقة العليا والآخر تلك المتعلقة بتجزئة وإعادة تجميع الخلايا في الرسائل.

ودور هذه الطبقة هو النقل من طرف واحد للرسائل التي تم تحديد تنسيقها ولا يمكن أن يتجاوز الحجم الأقصى “64 كيلو بايت” وكما هو الحال في الإنترنت، كما يجب قطع هذه الكتلة إلى أجزاء صغيرة من “48 بايت” للوصول إلى خلية “ATM”، وقد يكون هذا التفصيل أقل من “48 بايت” وعلى سبيل المثال “47 بايت” أو “44 بايت” لاسترداد بايت الإشراف في الجزء المحدد.

في “AAL” تم تحديد أربع فئات من الخدمة والتي تتوافق مع بروتوكولات الفئات الأربعة، كما تم تعديل هذا التقسيم الفرعي في عام 1993م من خلال دمج الفئتين 3 و4 وإضافة فئة جديدة من البروتوكولات، والفئة 5 التي تحدد نقل البيانات المبسط، وفي عام 2000م تم تغيير الفئة 2 ممّا أدى إلى تحديد ثلاث فئات 1 و2 و5:

الفئة 1، تطابق محاكاة الدائرة أي إنشاء دائرة افتراضية قادرة على النقل التي قد تأتي من دائرة واستعادة ناتج نفس الدائرة، كما يتم استخدام هذه الفئة لنقل الكلام الهاتفي غير المضغوط ولدى مشغلي الاتصالات التقليدية مثل هذه البروتوكولات لخدمة جميع تطبيقات الدوائر.

الفئة 2، يتوافق مع نقل المعلومات التي من شأنها أن تكتب بداية الدائرة ولكنّها قد تكون مضغوطة بحيث يصبح معدل التدفق متغيراً، وتحمل هذه الفئة تطبيقات ذات قيود توقيت مثل الفئة 1 ولكن بتدفق، ومتغير يحتوي على جميع تطبيقات الكلام الهاتفي والفيديو المضغوط و”UMTS” على وجه الخصوص واختيار هذا الحل لنقل قنوات الكلام الخاصة به.

الفئة 5، يسمح بالعبور دون إضافة أي وظيفة إضافية باستثناء احتمال التحقق من الأخطاء.

ملاحظة:“TCP / IP” هي اختصار لـ “Transmission-Control-Protocol/Internet-Protocol” و”LAN” هي اختصار لـ “Local-Area-Network”.

تطور عمل طبقة تكييف ATM AAL

في شبكة “ATM” تُستخدم طبقة تكييف “ATM (AAL)” لدعم الاتصال بين طبقات بروتوكول “ATM” وطبقات بروتوكول “non-ATM”، كما يتكون “AAL” من طبقتين فرعيتين:

  • طبقة التقارب الفرعية “CS”.
  • طبقة التجزئة وإعادة التجميع الفرعية “SAR”.

في “CS” يتم تقسيم الحزمة من الطبقات العليا إلى عدد من الحزم الفرعية، والتي يتم تقسيمها أيضاً إلى خلايا “ATM” في الطبقة الفرعية “SAR”، كما يتم التحقيق في أداء “AAL” من خلال تحليل شبكة من قوائم الانتظار التي تم إنشاؤها بناءً على وظائف “AAL”، ومن بين قوائم الانتظار الفردية في شبكة قائمة الانتظار هذه كانت قائمة الانتظار التي تمثل طبقة “SAR” الفرعية هي الأصعب والأكثر أهمية لحلها.كما تكون عملية الوصول إلى قائمة الانتظار هذه هي “IBP [x]” من أجل التقاط خاصية تدفق الحركة في شبكات “ATM”، كما يتم تحليل قائمة الانتظار الحرجة هذه مع نموذج طابور أكثر عمومية “IBP [x] / Geo / 1 / K queue”، ومتوسط ​​وقت الانتظار ومنع الاحتمالات.

ويتم تقديم وظيفة التوليد لتوزيع الوقت بين المغادرة لقائمة الانتظار هذه، حيث تتلائم أيضاً عملية المغادرة من قائمة الانتظار هذه إلى “MMBP” ثنائي الدول، وباستخدام “MMBP” كعملية وصول لقائمة انتظار المصب يمكن تحليل قوائم الانتظار المتبقية في شبكة قوائم الانتظار بسهولة.

“CS” هي اختصار لـ “Sub-convergence” و”SAR” هي اختصار لـ “sub-reassembly-layer”.

“IBP” هي اختصار لـ “Integrated-business-planning” و”MMBP” هي اختصار لـ “Motorised-Movable-Base-Plate”.

شاهد أيضاً

ما هي حزمة Packet over SONET في شبكات

تعد الشبكات الضوئية المتزامنة “SONET” بروتوكول طبقة مادية لإرسال تدفقات بتات رقمية متنوعة عبر روابط …