AAL5

AAL5 ist die Adaptationsschicht zwischen Benutzerdaten und der ATM-Zellstruktur (Asynchronous Transfer Mode). Sie wandelt Pakete variabler Länge in feste 53-Byte-Zellen für die Übertragung um und setzt sie am Zielort wieder zusammen. AAL5 überbrückt den Unterschied zwischen der unregelmäßigen Datenstruktur von Anwendungen und der ATM-Anforderung von 53-Byte-Zellen: 48 Byte Nutzlast plus 5 Byte Header.

AAL5 versieht ausgehende Daten mit einem Trailer, der ein Längenbyte und eine CRC-32-Prüfsumme enthält, füllt das Ergebnis dann auf ein Vielfaches von 48 Byte auf und segmentiert es in Zellen. Am Empfänger wird dieser Trailer aus der letzten Zelle extrahiert, um die ursprüngliche Paketlänge wiederherzustellen und die Integrität zu prüfen. Dieser Message-Mode-Betrieb macht AAL5 für verbindungsorientierte Protokolle wie TCP/IP über ATM, LAN-Emulation und Schaltkreisemulation von Video- oder Sprachströmen geeignet.

AAL5 wurde in den 1990er und 2000er Jahren zur dominierenden Adaptationsschicht in eingesetzten ATM-Netzen, besonders in Carrier-Backbones und Enterprise-WANs. Seine Effizienz gegenüber dem älteren AAL3/4, das Länge und CRC in jeder Zelle mitführte und 4 Byte pro Zelle verschwendete, sowie seine Einfachheit machten es zur Standardwahl. ATM-Switches mussten AAL5-Semantik nicht verstehen; sie transportierten Zellen einfach entlang virtueller Leitungen auf Schicht 2.

Die CRC-32 erkennt Zellenfehler, kann sie aber nicht korrigieren. Daher muss die gesamte Nachricht bei erkanntem Fehler verworfen und von einer höheren Schicht erneut übertragen werden. Der Füllverschleiß variiert: ein 100-Byte-Paket wird zu 144 Byte (drei 48-Byte-Nutzlasten plus Trailer), ein Mehraufwand von 44 Prozent; ein 1500-Byte-Ethernet-Frame wird zu 1536 Byte. Längere Nachrichten haben einen kleineren relativen Overhead.

AAL5 erfordert, dass Zellen derselben Nachricht der Reihe nach eintreffen und nicht mit Zellen anderer Nachrichten auf der gleichen virtuellen Leitung vermischt werden. Diese Einschränkung vereinfachte die Hardware, begrenzte aber die Multiplexing-Flexibilität. Als IP über ATM sank und Ethernet die Oberhand gewann, wurde die AAL5-Infrastruktur schrittweise stillgelegt. Implementierungen bleiben jedoch in Legacy-Carrier-Netzen und einigen industriellen Echtzeitsystemen, wo zuverlässige Zellenleitungen geschätzt werden.