Endereçamento IPv6

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Vamos ver como o Thread identifica cada dispositivo na rede e quais tipos de endereços eles usam para se comunicar entre si.

Escopos

Há três escopos em uma rede Thread para endereçamento unicast:

• Link-local: todas as interfaces acessíveis por uma única transmissão de rádio.
• Mesh-Local: todas as interfaces acessíveis na mesma rede Thread.
• Global: todas as interfaces acessíveis de fora de uma rede Thread

Os dois primeiros escopos correspondem a prefixos designados por uma rede Thread. Os links locais têm prefixos fe80::/16, enquanto os locais de malha têm prefixos fd00::/8.

Unicast

Há vários endereços unicast IPv6 que identificam um único dispositivo Thread. Cada uma tem uma função diferente com base no escopo e no caso de uso.

Antes de detalhar cada tipo, vamos saber mais sobre um comum, chamado de localizador de roteamento (RLOC, na sigla em inglês). O RLOC identifica uma interface do Thread com base na localização dela na topologia de rede.

Como um localizador de rotas é gerado

Todos os dispositivos recebem um ID de roteador e um ID filho. Cada elemento principal mantém uma tabela de todos os elementos filhos, cuja combinação identifica de forma exclusiva um dispositivo na topologia. Por exemplo, considere os nós destacados na seguinte topologia, em que o número em um extensor de malha (pentágono) é o ID do roteador, e o número em um dispositivo final (círculo) é o ID filho:

O ID do roteador de cada dispositivo filho corresponde ao dispositivo principal (extensor de malha). Como um extensor de rede mesh não é uma criança, o ID da criança para um extensor de rede mesh é sempre 0. Juntos, esses valores são exclusivos para cada dispositivo na rede Thread e são usados para criar o RLOC16, que representa os últimos 16 bits do RLOC.

Por exemplo, veja como o RLOC16 é calculado para o nó superior esquerdo (ID do roteador = 1 e ID da criança = 1):

O RLOC16 faz parte do identificador de interface (IID), que corresponde aos últimos 64 bits do endereço IPv6. Alguns IIDs podem ser usados para identificar alguns tipos de interfaces de encadeamento. Por exemplo, o IID para RLOCs está sempre neste formato:

0000:00ff:fe00:RLOC16

O IID, combinado com um prefixo local da malha, resulta no RLOC. Por exemplo, usando um prefixo local da malha de fde5:8dba:82e1:1::/64, o RLOC de um nó em que RLOC16 = 0x401 é:

A mesma lógica pode ser usada para determinar o RLOC de todos os nós destacados na topologia de exemplo acima:

No entanto, como o RLOC é baseado na localização do nó na topologia, ele pode mudar conforme a topologia muda.

Por exemplo, talvez o nó 0x400 seja removido da rede Thread. Os nós 0x401 e 0x402 estabelecem novos links para diferentes extensores de malha e, como resultado, recebem um novo RLOC16 e RLOC:

Tipos de endereços unicast

O RLOC é apenas um dos muitos endereços unicast IPv6 que um dispositivo Thread pode ter. Outra categoria de endereços são os identificadores de endpoint (EIDs, na sigla em inglês), que identificam uma interface Thread exclusiva em uma partição de rede Thread. Os EIDs são independentes da topologia da rede Thread.

Os tipos comuns de unicast são detalhados abaixo.

Multicast

O multicast é usado para comunicar informações a vários dispositivos de uma só vez. Em uma rede Thread, endereços específicos são reservados para uso de multicast com diferentes grupos de dispositivos, dependendo do escopo.

Você pode notar que os dispositivos finais em modo de espera (SEDs, na sigla em inglês) não estão incluídos como destinatários na tabela de multicast acima. Em vez disso, o Thread define o endereço unicast IPv6 multicast baseado em prefixo de escopo local de link e local de domínio usado para todos os nós do Thread, incluindo SEDs. Esses endereços multicast variam de acordo com a rede Thread, porque são criados com base no prefixo unicast Mesh-Local. Consulte a RFC 3306 para mais detalhes sobre endereços multicast IPv6 baseados em prefixo unicast.

Escopos arbitrários além dos já listados também são compatíveis com dispositivos Thread.

Anycast

O Anycast é usado para rotear o tráfego para uma interface Thread quando o RLOC de um destino não é conhecido. Um localizador Anycast (ALOC) identifica a localização de várias interfaces em uma partição do Thread. Os últimos 16 bits de um ALOC, chamado de ALOC16, estão no formato 0xfcXX, que representa o tipo de ALOC.

Por exemplo, um ALOC16 entre 0xfc01 e 0xfc0f é reservado para agentes DHCPv6. Se o RLOC do agente DHCPv6 específico for desconhecido (talvez porque a topologia de rede mudou), uma mensagem poderá ser enviada a um ALOC do agente DHCPv6 para obter o RLOC.

A linha de execução define os seguintes valores ALOC16:

Recapitulação

O que você aprendeu:

• Uma rede Thread consiste em três escopos: Link-Local, Mesh-Local e Global.
• Um dispositivo Thread tem vários endereços IPv6 unicast.
  • Um RLOC representa a localização de um dispositivo na rede Thread.
  • Um ML-EID é exclusivo de um dispositivo Thread em uma partição e deve ser usado por aplicativos.
• O Thread usa multicast para encaminhar dados a grupos de nós.
• O Thread usa anycast quando o RLOC de um destino é desconhecido

Para saber mais sobre o endereçamento IPv6 do Thread, consulte as seções 5.2 e 5.3 da especificação do Thread (em inglês).

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