شبكات Thread
يتم تحديد شبكات سلاسل المحادثات من خلال ثلاثة معرّفات فريدة:
- رقم تعريف شبكة المنطقة الشخصية (2 بايت) (PAN ID)
- رقم تعريف شبكة المنطقة الشخصية الممتدة 8 بايت (XPAN ID)
- اسم شبكة يمكن للمستخدمين قراءته
على سبيل المثال، قد تحتوي شبكة Thread على المعرِّفات التالية:
| المُعرّف | القيمة |
|---|---|
| رقم PAN | 0xBEEF |
| رقم تعريف XPAN | 0xBEEF1111CAFE2222 |
| اسم الشبكة | yourThreadCafe |
عند إنشاء شبكة Thread جديدة أو عند البحث عن شبكة حالية للانضمام إليها، يُجري جهاز Thread فحصًا نشطًا على 802.15.4 شبكة ضمن النطاق اللاسلكي:
- يبث الجهاز طلب إشارة 802.15.4 على قناة معينة.
- في المقابل، تبث أي أجهزة توجيه أو أجهزة نهاية مؤهلة لجهاز التوجيه (REEDs) في النطاق إشارات خاصة تحتوي على رقم تعريف PAN لشبكة معرّف سلسلة المحادثات ورقم تعريف XPAN واسم الشبكة.
- يكرر الجهاز الخطوتين السابقتين لكل قناة.
بعد أن يكتشف جهاز Thread جميع الشبكات في النطاق، يمكنه إما الاتصال بشبكة حالية أو إنشاء شبكة جديدة إذا لم يتم اكتشاف شبكات.
إنشاء رابط شبكة متداخلة
يستخدم Thread بروتوكول إنشاء شبكات متداخلة (MLE) لتهيئة الروابط ونشر معلومات حول الشبكة إلى أجهزة Thread.
في إعدادات الضبط، يتم استخدام بروتوكول MLE من أجل:
- اكتشاف الروابط المؤدية إلى الأجهزة المجاورة
- تحديد جودة الروابط إلى الأجهزة المجاورة
- إنشاء روابط للأجهزة المجاورة
- التفاوض على معلمات الروابط (نوع الجهاز وعدادات الإطارات والمهلة) مع الزملاء
تنشر MLE أنواع المعلومات التالية على الأجهزة التي تريد إنشاء روابط:
- بيانات القائد (قائد RLOC، معرِّف القسم، وزن القسم)
- بيانات الشبكة (بادئات الشبكة المتداخلة، والتهيئة التلقائية للعناوين، والمسارات الأكثر تحديدًا)
- انتشار المسار
يعمل نشر المسار في Thread بشكل مماثل لبروتوكول نقل المعلومات (RIP)، وهو بروتوكول توجيه لمتّجه مسافة.
إنشاء شبكة جديدة
إذا اختار الجهاز إنشاء شبكة جديدة، فسيحدد القناة الأقل انشغالاً ورقم تعريف PAN غير المستخدم في الشبكات الأخرى، ثم يصبح جهاز توجيه ويختار نفسه القائد. يرسل هذا الجهاز رسائل إعلان MLE إلى أجهزة 802.15.4 أخرى لإبلاغها بحالة الرابط، ويستجيب إلى طلبات الإشارات من أجهزة Thread الأخرى التي تجري فحصًا نشطًا.
الانضمام إلى شبكة حالية
إذا اختار الجهاز الانضمام إلى شبكة حالية، سيتمّ ضبط قناته ورقم PAN ومعرّف XPAN واسم الشبكة ليطابق تلك الشبكة في الشبكة القائمة على استدعاء سلاسل المحادثات، ثم سيخضع لعملية إرفاق MLE للإرفاق كوحدة فرعية (جهاز نهائي). يتم استخدام هذه العملية لروابط Child-Parent.
- يرسل الطفل طلبًا رئيسيًا للبث المتعدد إلى جميع أجهزة التوجيه وREED المجاورة في الشبكة المستهدفة.
- كل أجهزة التوجيه وREED المجاورة (إذا كان "قناع طلب الفحص" يتضمن REED) ترسل ردود الأهل مع معلومات عن أنفسهم.
- يختار الطفل جهاز أحد الوالدَين ويرسل طلب معرّف الطفل إليه.
- يرسل أحد الوالدين رد معرّف الطفل لتأكيد إنشاء الرابط.
1- طلب ولي الأمر
طلب ولي الأمر هو طلب بث متعدد من الجهاز المرفق يُستخدم لاكتشاف أجهزة التوجيه المجاورة والأجهزة المؤهّلة للتوجيه (REEDs) في الشبكة المستهدفة.
| محتويات رسالة طلب ولي الأمر | |
|---|---|
| الوضع | وصف الجهاز المرفق |
| التحدي | لاختبار توقيت استجابة ولي الأمر لمنع هجمات إعادة التشغيل |
| قناع المسح الضوئي | يقصر الطلب على أجهزة التوجيه فقط أو على أجهزة التوجيه وREED على حدٍ سواء. |
2. رد أحد الوالدين
استجابة الوالدين هي استجابة unicast لطلب أحد الوالدين والذي يقدم معلومات حول جهاز التوجيه أو REED إلى الجهاز المرفق.
| محتوى رسالة الرد من ولي الأمر | |
|---|---|
| الإصدار | إصدار بروتوكول سلسلة المحادثات |
| الردّ | نسخة من تحدي طلب الوالدين |
| عدّاد إطار الرابط | 802.15.4 عدّاد إطارات في جهاز التوجيه/REED |
| عدّاد إطار MLE | عدّاد إطارات MLE على جهاز التوجيه/REED |
| عنوان المصدر | RLOC16 لجهاز التوجيه/REED |
| هام الرابط | تلقي جودة الإشارة في جهاز التوجيه/REED |
| إمكانية الاتصال | وصف مستوى اتصال جهاز التوجيه/REED |
| بيانات القائد | معلومات حول قائد جهاز التوجيه/REED |
| التحدي | لاختبار توقيت طلب "رقم تعريف الطفل" لمنع هجمات إعادة التشغيل |
3. طلب بطاقة تعريف الطفل
طلب معرّف الطفل هو طلب يتم إرساله من جهاز مُرفَق (طفل) يتم إرساله إلى جهاز التوجيه أو جهاز REED (الوالد) بغرض إنشاء رابط بين الطفل والوالد. وفي حال إرسال الطلب إلى REED، تتم ترقية نفسه إلى جهاز توجيه قبل قبول الطلب.
| محتوى رسالة طلب رقم تعريف الطفل | |
|---|---|
| الإصدار | إصدار بروتوكول سلسلة المحادثات |
| الردّ | نسخة من تحدي استجابة الوالدين |
| عدّاد إطار الرابط | 802.15.4 عدّاد الإطارات الفرعية |
| عدّاد إطار MLE | عدّاد إطارات MLE على العنصر الثانوي |
| الوضع | وصف الطفل |
| المهلة | مدة عدم النشاط قبل أن يزيل أحد الوالدَين الطفل |
| التسجيل للعنوان (MEDs وSEDs فقط) | تسجيل عناوين IPv6 |
4. استجابة بطاقة تعريف الطفل
استجابة معرّف الطفل هي استجابة يتم إرسالها من خلال حساب رئيسي يتم إرسالها إلى أحد الوالدَين لتأكيد أنه تم إنشاء رابط فرعي تابع لأحد الوالدين.
| محتوى رسالة الاستجابة لرقم تعريف الطفل | |
|---|---|
| عنوان المصدر | RLOC16 لولي الأمر |
| العنوان 16 | RLOC16 للطفل |
| بيانات القائد | معلومات حول قائد الوالد (RLOC، رقم تعريف القسم، وزن القسم) |
| بيانات الشبكة | معلومات عن شبكة Thread (البادئات المتداخلة في الشبكة والضبط التلقائي للعناوين والمسارات الأكثر تحديدًا) |
| المسار (REED فقط) | انتشار المسار |
| المهلة | مدة عدم النشاط قبل أن يزيل أحد الوالدَين الطفل |
| التسجيل للعنوان (MEDs وSEDs فقط) | تأكيد العناوين المسجلة |
ملخّص
ما تعلمته:
- يُجري جهاز Thread فحصًا نشطًا للشبكات الحالية
- يستخدم Thread ميزة إنشاء شبكات متداخلة لتهيئة الروابط ونشر معلومات حول أجهزة الشبكة
- تُعلِم رسائل إعلان MLE أجهزة Thread الأخرى عن شبكة الجهاز وحالة الرابط
- تنشئ عملية إرفاق MLE روابط تابعة بين الوالدين والفرعي