AAL

L'ATM Adaptation Layer (AAL) est un ensemble de protocoles qui se situe entre le réseau central ATM et les services de couche supérieure qui l'utilisent. L'ATM elle-même est une matrice de commutation à cellules fixes: elle découpe toutes les données en cellules de 53 octets et les achemine indépendamment. Mais les applications réelles ont des besoins différents. Les flux vidéo nécessitent une faible latence et ne se soucient pas si quelques cellules sont perdues. Les transferts de fichiers nécessitent que chaque octet soit intact. Le rôle de l'AAL est d'empaqueter divers types de trafic dans des cellules ATM côté émission et de réassembler les cellules en données utilisables côté réception.

Quatre variantes principales ont émergé et restent normalisées. L'AAL1 gère les services à débit binaire constant: émulation de circuit, voix DS1/E1, vidéo. Elle ajoute un simple en-tête qui suit la séquence des cellules et une sous-couche de convergence qui mappe la synchronisation. L'AAL2 gère le trafic en temps réel à débit binaire variable comme la voix et la vidéo compressées; elle multiplexe plusieurs connexions logiques en une seule connexion ATM pour économiser de la bande passante. L'AAL3/4 (unifiée en une seule spécification) est utilisée pour les services de données nécessitant une livraison ordonnée; elle ajoute la numérotation de séquence et la détection d'erreurs. L'AAL5, la plus simple et la plus largement déployée, se contente de compléter les données, d'ajouter un CRC, de segmenter en cellules et de faire confiance au réseau pour acheminer les cellules dans l'ordre.

Pourquoi la complexité est importante

Une cellule ATM a 48 octets de charge utile et 5 octets d'en-tête. Si vous transportez un échantillon vocal qui arrive toutes les 125 microsecondes, vous ne pouvez pas simplement attendre 48 octets. L'AAL1 vous permet de vider les cellules incomplètes à chaque impulsion d'horloge afin que le délai reste prévisible. Si vous déplacez un fichier sur un réseau, vous devez savoir quelles cellules appartiennent à quel message et détecter la corruption; l'AAL5 ajoute un CRC par PDU. Les différentes AAL gaspillent différentes quantités de bande passante: l'AAL1 a une surcharge par cellule même pour les petites charges utiles, tandis que l'AAL5 peut empaqueter plus efficacement si l'application tolère une légère variation de latence.

Le terme «couche d'adaptation» reflète la pensée du modèle OSI des années 1980 et 1990, lorsque l'ATM a été conçue comme le transport universel. En pratique, les implémentations AAL se trouvent dans les chipsets, le firmware des pilotes et le matériel de commutation. Les opérateurs de réseau provisionnaient des «circuits virtuels» distincts avec différents types d'AAL pour la voix, la vidéo et les données. Les erreurs dans les implémentations AAL, en particulier dans le réassemblage AAL5, ont causé de réels problèmes opérationnels: des cellules arrivant dans le désordre en raison de pannes réseau pouvaient entraîner un désalignement et une corruption des données côté réception. La plupart des réseaux modernes se sont éloignés de l'ATM, mais la terminologie AAL persiste dans certains environnements d'opérateurs et dans la documentation des équipements hérités.