Endereçamento IPv6

Ver fonte no GitHub

Vamos dar uma olhada em como o Thread identifica cada dispositivo na rede e que tipos de endereços eles usam para se comunicarem entre si.

Scopes

Existem três escopos em uma rede Thread para endereçamento unicast:

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

Os primeiros dois escopos correspondem a prefixos designados por uma rede Thread. Link-Local têm prefixos de fe80::/16 , enquanto Mesh-locais têm prefixos de fd00::/8 .

Unicast

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

Antes de detalhar cada tipo, vamos aprender mais sobre um comum, chamado de Routing Locator (RLOC). O RLOC identifica uma interface Thread, com base em sua localização na topologia da rede.

Como um localizador de roteamento é gerado

Todos os dispositivos são atribuídos a um ID de roteador e um ID de filho. Cada roteador mantém uma tabela de todos os seus filhos, cuja combinação identifica exclusivamente um dispositivo dentro da topologia. Por exemplo, considere os nós destacados na seguinte topologia, onde o número em um roteador (pentágono) é a ID do roteador e o número em um dispositivo final (círculo) é a ID filha:

A ID do roteador de cada criança corresponde ao seu pai (roteador). Como um roteador não é filho, o ID filho de um roteador 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 do filho = 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 Thread. Por exemplo, o IID para RLOCs está sempre neste formato:

0000:00ff:fe00:RLOC16

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

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

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

Por exemplo, talvez nó 0x400 é removido da rede Thread. Nodes 0x401 e 0x402 estabelecer novas ligações para diferentes roteadores, e como resultado eles estão cada atribuído um novo RLOC16 e RLOC:

Tipos de endereço Unicast

O RLOC é apenas um dos muitos endereços unicast IPv6 que um dispositivo Thread pode ter. Outra categoria de endereços são chamados de Endpoint Identifiers (EIDs), que identificam uma interface de Thread exclusiva dentro de uma partição de rede de Thread. Os EIDs são independentes da topologia de rede Thread.

Os tipos comuns de unicast são detalhados abaixo.

Multicast

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

Você pode notar que Sleepy End Devices (SEDs) não estão incluídos como destinatários na tabela multicast acima. Em vez disso, Thread define o endereço multicast IPv6 baseado em prefixo de IPv6 de escopo link-local e realm-local usado para Todos os Thread Nodes, incluindo SEDs. Estes endereços multicast variam de acordo com rede de Thread, porque ele é construído sobre a unicast prefixo Mesh-Local (ver RFC 3306 para obter mais detalhes sobre unicast-prefixo baseada em IPv6 multicast endereços).

Escopos arbitrários além daqueles já listados também são suportados para dispositivos Thread.

Anycast

Anycast é usado para rotear o tráfego para uma interface Thread quando o RLOC de um destino não é conhecido. Um Anycast Locator (ALOC) identifica a localização de várias interfaces dentro de uma partição Thread. Os últimos 16 bits de um ALOC, o chamado ALOC16, está no formato de 0xfc XX , 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 da rede tenha mudado), uma mensagem pode ser enviada a um Agente DHCPv6 ALOC para obter o RLOC.

Thread define os seguintes valores ALOC16:

Recapitular

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 para um dispositivo Thread dentro de uma partição e deve ser usado por aplicativos
• Thread usa multicast para encaminhar dados para grupos de nós e roteadores
• Thread usa anycast quando o RLOC de um destino é desconhecido

Para saber mais sobre IPv6 de Tópico endereçamento, ver secções 5.2 e 5.3 da especificação da linha .