IPv6 位址

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我們來看看 Thread 如何找出網路中的每部裝置，以及這些位址用於彼此通訊的地址類型。

狙擊鏡

Thread 網路有三個範圍，可用於 icast 位址處理：

• Link-Local — 所有電台可透過單一無線電傳輸存取
• Mesh-Local - 所有介面都可透過同一個 Thread 網路存取
• 全域：可從 Thread 網路外存取所有介面

前兩個範圍會對應至由 Thread 網路指定的前置字串。Link-Local 的前置字串為 fe80::/16，而 Mesh-Local 的前置字串為 fd00::/8。

Unicast

有多組 IPv6 單點位址可識別單一執行緒裝置。每個函式都會根據範圍和用途而有所不同。

在詳細說明每個類型之前，讓我們先進一步瞭解所謂的「定位定位器」(RLOC)。RLOC 會根據其在網路拓撲中的位置來識別 Thread 介面。

路由定位器的產生方式

系統會為所有裝置指派路由器 ID 和子 ID。每個路由器都會維護所有子項的資料表，其在組合中會明確識別裝置。例如，請考量下列拓撲中醒目顯示的節點，其中路由器 (pentagon) 中的數字是路由器 ID，而結束裝置 (圓形) 中的數字是子項 ID：

每個子項路由器的 ID 都會對應至其上層 (路由器)。由於路由器並非子項，因此路由器的子項 ID 一律為 0。這些值在 Thread 網路中，每部裝置都是不重複的值，用來建立 RLOC16，代表 RLOC 的最後 16 位元。

例如，這裡是計算左上方節點 (路由器 ID = 1，子 ID = 1) 的 RLOC16 計算方式：

RLOC16 屬於介面 ID (IID)，屬於 IPv6 位址的最後 64 位元。部分 IID 可用來識別某些類型的 Thread 介面。舉例來說，RLOC 的 IID 一律為以下格式：

0000:00ff:fe00:RLOC16

IID 搭配 Mesh-Local 前置字串，產生 RLOC。例如，使用 fde5:8dba:82e1:1::/64 的 Mesh-Local 前置字串，RLOC16 = 0x401 的節點的 RLOC 為：

這個邏輯可用於判定上述範例拓撲中所有標明節點的 RLOC：

然而，由於 RLOC 是以拓撲中的節點位置為基礎，因此節點的 RLOC 可能會隨著拓撲改變而改變。

舉例來說，節點「0x400」可能已從執行緒網路中移除。節點 0x401 和 0x402 會為不同的路由器建立新連結，因此每個節點都會獲得新的 RLOC16 與 RLOC：

Unicast 地址類型

RLOC 只是 Thread 裝置可擁有的 IPv6 單個位址之一。另一個類別的地址稱為「端點 ID」(EID)，可在 Thread 網路分區內識別出不重複的 Thread 介面。EID 與 Thread 網路拓撲無關。

以下詳細說明常見的 icast 類型。

連結本機位址 (LLA)
這個 EID 可用來識別可從單一無線電傳輸連上的 Thread 介面。
範例	fe80::54db:881c:3845:57f4
IID	基於 802.15.4 擴展地址
範圍	本地連結
詳細資料	用於探索鄰居、設定連結及交換轉送資訊 不是可路由的地址 前置字串一律為 fe80::/16

網狀本機 EID (ML-EID)
用於識別 Thread 介面的 EID，與網路拓撲無關。用於連線至同一個 Thread 分區內的 Thread 介面。也稱為「專屬本機位址」(ULA)。
範例	fde5:8dba:82e1:1:416:993c:8399:35ab
IID	隨機 (選擇佣金完成後選擇)
範圍	網狀-本地
詳細資料	不會因為拓撲改變而改變 應由應用程式使用 一律具有前置字串 fd00::/8

路由定位器 (RLOC)
可根據該元件在網路拓撲中的位置，識別出 Thread 介面。
範例	fde5:8dba:82e1:1::ff:fe00:1001
IID	0000:00ff:fe00:RLOC16
範圍	網狀-本地
詳細資料	裝置連接至網路時產生 用於在 Thread 網路中提供 IPv6 資料元 隨著拓撲變化而改變 應用程式通常不會使用

Anycast Locator (ALOC)
在沒有目的地的 RLOC 不明的情況下，透過 RLOC 查詢識別 Thread 介面。
範例	fde5:8dba:82e1:1::ff:fe00:fc01
IID	0000:00ff:fe00:fcXX
範圍	網狀-本地
詳細資料	fcXX = ALOC 目的地，可查詢相應的 RLOC 應用程式通常不會使用

全球 Unicast 地址 (GUA)
用來找出全域範圍中的 Thread 介面 (不包括執行緒網路) 的 EID。
範例	2000::54db:881c:3845:57f4
IID	SLAAC - 由裝置自行指派 DHCP - 由 DHCPv6 伺服器指派 手動 - 由應用程式層指派
範圍	全球
詳細資料	公開的 IPv6 位址 前置字串一律為 2000::/3

多播

你可以使用多點傳送功能一次將資訊傳輸至多部裝置。系統會在 Thread 網路中保留特定位址，以便用於不同的裝置群組 (視範圍而定)。

IPv6 位址	範圍	運送地址：
ff02::1	本地連結	所有 FTD 和 MED
ff02::2	本地連結	所有 FTD
ff03::1	網狀-本地	所有 FTD 和 MED
ff03::2	網狀-本地	所有 FTD

您可能會注意到，在上述多播表格中，沒有做為休眠裝置 (SED)。相反地，Thread 定義了所有連結節點 (包括 SED) 的連結本機和運作範圍範圍單向的 IPv6 多播位址。這些多點位址會由 Thread 網路而有所不同，因為它是建構在單點 Mesh-Local 前置字串上 (如要進一步瞭解 iCloudcast 前置字串的 IPv6 多播位址，請參閱 RFC 3306)。

Thread 裝置也支援超出清單範圍的任意範圍。

Anycast

Anycast 用於在目的地的 RLOC 不明時，將流量轉送至 Thread 介面。Anycast Locator (ALOC) 可識別 Thread 分區內多個介面的位置。ALOC 的最後 16 位元稱為 ALOC16，其格式為 0xfcXX 的 ALOC 類型。

例如，0xfc01 和 0xfc0f 之間的 ALOC16 是保留給 DHCPv6 代理程式使用。如果特定的 DHCPv6 代理程式 RLOC 不明 (可能是因為網路拓撲改變)，請傳送訊息到 DHCPv6 Agent ALOC，以取得 RLOC。

Thread 定義下列 ALOC16 值：

10 月	類型
0xfc00	領先者
0xfc01 - 0xfc0f	DHCPv6 代理程式
0xfc10 - 0xfc2f	服務
0xfc30 - 0xfc37	主席
0xfc40 - 0xfc4e	Neighbor Discovery 代理程式
0xfc38 - 0xfc3f 0xfc4f - 0xfcff	已保留

重點回顧

您學到了：

• Thread 網路由三種不同範圍組成：Link-Local、 Mesh-Local 和 Global
• Thread 裝置有多個 Unicast IPv6 位址
  • RLOC 代表裝置在 Thread 網路中的位置
  • 分區內的執行緒裝置有 ML-EID 專屬 ID，且應由應用程式使用
• Thread 使用多播將資料轉送至節點和路由器群組
• 執行緒的 RLOC 不明時，執行緒會使用 Anycast

如要進一步瞭解 Thread 和 IPv6 的位址，請參閱 Thread 規格的第 5.2 和 5.3 節。

隨堂測驗