Grundlagen der ATM-Netzwerktechnologie

ATM-Zellen-Header

Zu dem Feld von 48 Bytes für Nutzdaten kommt ein Header mit fünf Bytes, so dass eine ATM-Zelle insgesamt 53 Bytes lang ist. Prinzipbedingt gibt es bei ATM zwei Arten von Schnittstellen:

  • Network Node Interface (NNI): die Schnittstelle zwischen zwei ATM-Switches.

  • User Node Interface (UNI): die Schnittstelle zwischen einem ATM-Switch und einem Endpunkt.

Je nach Schnittstelle unterscheiden sich die Felder im Header geringfügig. Folgende Tabelle zeigt den Header für ein NNI.

ATM-Header für ein Netzwerk-Interface

12 Bit

16 Bit

3 Bit

1 Bit

8 Bit

VPI

VCI

PTI

CLP

HEC

Die beiden ersten Felder enthalten die Kennung für Pfad und Kanal (Virtual Path Identifier, Virtual Channel Identifier). Das PTI-Feld (Payload Type Identifier) spezifiziert die Art der Zelle. So kann zwischen Zellen mit Benutzerdaten und Zellen zur Steuerung unterschieden werden. Mit dem CLP-Bit (Cell Loss Priority) können Zellen mit niedriger Priorität markiert werden. Kommt es in einem Switch zu einem Überlauf, so werden zuerst Zellen mit gesetztem CLP-Bit, also Zellen mit niedriger Priorität, verworfen.

In dem Feld HEC (Header Error Control) schließlich steht die CRC-Prüfsumme über die ersten vier Bytes. Damit kann ein Switch Zellen mit fehlerhaftem Header erkennen. Die Prüfsumme dient zusätzlich einem ganz anderen Zweck, nämlich der Synchronisation auf die Zellengrenzen. Da die ATM-Zellen keine speziellen Anfangs- oder Endmarkierungen enthalten, sieht ein Empfänger zunächst nur einen stetigen Bitstrom. Um die Grenzen der einkommenden Zellen zu lokalisieren, entnimmt der Adressat zufällig Gruppen von jeweils fünf aufeinander folgenden Bytes.

Jede dieser Gruppen testet er bezüglich einer korrekten Prüfsumme. Falls die Prüfung zu einem korrekten Ergebnis führt, handelt es sich mit großer Wahrscheinlichkeit um einen Header. Diese Hypothese kann der Empfänger durch Untersuchung des nächsten potenziellen Headers nach 53 Bytes untermauern. Wenn er eine vorgegebene Anzahl von aufeinander folgenden Headern korrekt erkannt hat, kann er davon ausgehen, dass er die Synchronisation der Zellen ermittelt hat. Umgekehrt erkennt er den Verlust der Synchronisation, sobald er einen Schwellwert ungültiger Header in Folge ermittelt. In diesem Fall beginnt er an einer beliebigen Stelle im Bitstrom und sucht mit dem beschriebenen Verfahren nach gültigen Headern.