Asynchronous transfer mode - Définition

Introduction

Asynchronous Transfer Mode ou ATM (traduit en français par « Mode de transfert asynchrone ») est un protocole réseau de niveau 2 à commutation de cellules, qui a pour objectif de multiplexer différents flots de données sur un même lien utilisant une technique de type TDM ou MRF (multiplexage à répartition dans le temps).

ATM a été conçu pour fournir un standard réseau unifié qui pourrait supporter un trafic réseau synchrone (SDH), aussi bien qu'un trafic utilisant des paquets (IP, relais de trames, etc.) tout en supportant plusieurs niveaux de qualité de service (QdS).

ATM est un protocole asynchrone, s'appuyant fréquemment sur une couche de transport synchrone. C'est-à-dire que les cellules ATM sont envoyées de manière asynchrone, en fonction des données à transmettre, mais sont insérées dans le flux de données synchrones d'un protocole de niveau inférieur pour leur transport.

La commutation de cellules

Les cellules ATM sont des segments de données de taille fixe de 53 octets (48 octets de charge utile et 5 octets d'en-tête), à la différence de paquets de longueur variable, utilisés dans des protocoles du type IP ou Ethernet.

La commutation de cellules allie la simplicité de la commutation de circuits et la flexibilité de la commutation de paquets. Un circuit virtuel est établi soit par configuration des équipements, soit par signalisation, et l'ensemble des cellules seront commutées sur ce même circuit virtuel par commutation de labels. En particulier, le chemin utilisé dans le réseau ne varie pas au cours du temps puisqu'il est déterminé lors de l'établissement du circuit virtuel.

Les labels permettant la commutation des cellules sont portés dans l'en-tête de chaque cellule.

Couches AAL (ATM Adaptation Layer)

Les couches adaptives ATM sont chargées de segmenter et de réassembler les cellules provenant des applications. ATM a été conçu pour pouvoir transporter des flux de données variés, la vidéo, la voix ou des données. Mais le transport de ces différents types de flux de données nécessite des types de services différents (exemple : les contraintes sur les données ne sont pas les mêmes pour le transport de la voix). Pour faire face à ces divers besoins des applicatifs, diverses couches AAL ont été définies :

• AAL1 : Supporte les applications vidéo et audio à débit constant, comme le transport de la voix.
• AAL2 : Supporte les applications vidéo et audio à débit variable.
• AAL3/4 : Ce type de couche AAL est adapté en transfert sécurisé de données.
• AAL5 : Adapté au transport de données.

Structure d'une cellule

Une cellule ATM est composée de cinq octets d'en-têtes et de quarante-huit octets de contenu. Le protocole définit deux types de cellules : NNI (Network-Network Interface) et UNI (User-Network Interface).

GFC : Generic Flow Control (4 bits), par défaut 0000b VPI : Virtual Path Identifier (UNI 8 bits, NNI 12 bits) VCI : Virtual Channel Identifier (16 bits) PT : Payload Type (3 bits) CLP : Cell Loss Priority (1 bit) HEC : Header Error Correction (8 bit CRC, )

Le champ Payload Type permet de marquer des cellules pour des cas particuliers, par exemple pour l'administration (Opérations, Administration and Management : OA&M) ou pour délimiter les limites dans certains AALs.

Une cellule UNI réserve le champ GFC pour assurer un système de contrôle de flux ou un sous multiplexage entre les utilisateurs. L'idée était de pouvoir autoriser la connexion de plusieurs terminaux sur une seule connexion au réseau.

Une cellule NNI est analogue à une cellule UNI, mais les 4 bits du champ GFC sont réalloués au champ VPI l'étendant à 12 bits. Ainsi, une interconnexion ATM NNI est capable d'adresser les 2¹² chemin virtuels (VP) de chacun des 2¹⁶ circuits virtuels (VC). En pratique, certains chemin et circuits sont réservés.