کشف و تشکیل شبکه

مشاهده منبع در GitHub

شبکه های موضوعی

شبکه های رشته ای با سه شناسه منحصر به فرد شناسایی می شوند:

  • شناسه شبکه شخصی 2 بایتی (PAN ID)
  • شناسه شبکه شخصی گسترده ۸ بایتی (شناسه XPAN)
  • یک نام شبکه قابل خواندن برای انسان

به عنوان مثال، یک شبکه Thread ممکن است شناسه های زیر را داشته باشد:

مشخص کننده ارزش
PAN ID 0xBEEF
XPAN ID 0xBEEF1111CAFE2222
نام شبکه yourThreadCafe
OT Active Scan

هنگام ایجاد یک شبکه Thread جدید، یا جستجوی یک شبکه موجود برای پیوستن، یک دستگاه Thread یک اسکن فعال برای شبکه های 802.15.4 در محدوده رادیویی انجام می دهد:

  1. این دستگاه یک درخواست Beacon 802.15.4 را در یک کانال خاص پخش می کند.
  2. در مقابل، هر روتر یا دستگاه پایان واجد شرایط روتر (REED) در محدوده، یک Beacon را پخش می‌کند که حاوی شناسه PAN شبکه Thread، شناسه XPAN و نام شبکه آنها است.
  3. دستگاه دو مرحله قبلی را برای هر کانال تکرار می کند.

هنگامی که یک دستگاه Thread همه شبکه‌های موجود را پیدا کرد، می‌تواند به یک شبکه موجود متصل شود یا اگر شبکه‌ای کشف نشد، شبکه جدیدی ایجاد کند.

Thread از پروتکل Mesh Link Establishment (MLE) برای پیکربندی پیوندها و انتشار اطلاعات مربوط به شبکه به دستگاه های Thread استفاده می کند.

در پیکربندی پیوند، MLE برای موارد زیر استفاده می شود:

  • پیوندهای دستگاه های همسایه را کشف کنید
  • کیفیت پیوندهای دستگاه های همسایه را تعیین کنید
  • پیوندهایی را به دستگاه های همسایه ایجاد کنید
  • در مورد پارامترهای پیوند (نوع دستگاه، شمارنده فریم، مهلت زمانی) با همتایان مذاکره کنید

MLE انواع اطلاعات زیر را به دستگاه هایی که مایل به ایجاد پیوند هستند منتشر می کند:

  • داده های رهبر (لیدر RLOC، شناسه پارتیشن، وزن پارتیشن)
  • داده های شبکه (پیشوندهای روی مش، پیکربندی خودکار آدرس، مسیرهای خاص تر)
  • انتشار مسیر

انتشار مسیر در Thread مشابه پروتکل اطلاعات مسیریابی (RIP)، یک پروتکل مسیریابی بردار فاصله است.

یک شبکه جدید ایجاد کنید

اگر دستگاه تصمیم بگیرد یک شبکه جدید ایجاد کند، کمترین اشغال کانال و یک PAN ID را انتخاب می کند که توسط شبکه های دیگر استفاده نمی شود، سپس تبدیل به یک روتر می شود و خود رهبر را انتخاب می کند. این دستگاه پیام‌های تبلیغاتی MLE را به سایر دستگاه‌های 802.15.4 ارسال می‌کند تا آنها را از وضعیت پیوند خود مطلع کند و به درخواست‌های Beacon توسط سایر دستگاه‌های Thread که یک اسکن فعال را انجام می‌دهند، پاسخ می‌دهد.

به یک شبکه موجود بپیوندید

اگر دستگاه بخواهد به یک شبکه موجود بپیوندد، کانال، شناسه PAN، شناسه XPAN و نام شبکه خود را برای مطابقت با شبکه هدف از طریق Thread Commissioning پیکربندی می‌کند، سپس فرآیند MLE Attach را طی می‌کند تا به‌عنوان یک فرزند (End Device) متصل شود. ). این فرآیند برای پیوندهای Child-Parent استفاده می شود.

  1. Child یک درخواست والدین چندپخشی را به همه روترها و REEDهای همسایه در شبکه هدف ارسال می کند.
  2. همه روترها و REED های همسایه (اگر ماسک اسکن درخواست والدین شامل REED باشد) پاسخ های والدین را همراه با اطلاعات مربوط به خود ارسال می کنند.
  3. کودک یک دستگاه والد را انتخاب می کند و یک درخواست شناسه کودک برای آن ارسال می کند.
  4. والدین یک پاسخ شناسه فرزند را برای تأیید ایجاد پیوند ارسال می کنند.

1. درخواست والدین

درخواست والدین یک درخواست چندپخشی از دستگاه پیوست است که برای کشف روترها و دستگاه‌های پایانی واجد شرایط روتر (REED) همسایه در شبکه هدف استفاده می‌شود.

OT MLE درخواست والدین را پیوست کنید
محتویات پیام درخواست والدین
حالت دستگاه اتصال را توصیف می کند
چالش به موقع بودن پاسخ والدین را برای جلوگیری از حملات تکراری آزمایش می کند
اسکن ماسک درخواست را فقط به روترها یا به هر دو روتر و REED محدود می کند

2. پاسخ والدین

پاسخ والدین یک پاسخ unicast به درخواست والدین است که اطلاعاتی در مورد یک روتر یا REED به دستگاه متصل ارائه می دهد.

OT MLE ضمیمه پاسخ والدین
محتوای پیام پاسخ والدین
نسخه نسخه پروتکل موضوع
واکنش کپی چالش درخواست والدین
لینک شمارنده قاب 802.15.4 شمارنده فریم روی روتر/REED
قاب شمار MLE شمارنده قاب MLE روی روتر/REED
آدرس منبع RLOC16 روتر/REED
حاشیه پیوند کیفیت سیگنال روتر/REED را دریافت کنید
قابلیت اتصال سطح اتصال روتر/REED را توصیف می کند
داده های رهبر اطلاعات در مورد رهبر روتر/REED
چالش به موقع بودن درخواست شناسایی کودک را برای جلوگیری از حملات تکراری آزمایش می کند

3. درخواست شناسنامه کودک

درخواست شناسایی کودک یک درخواست یکپارچه از دستگاه پیوست (فرزند) است که به منظور ایجاد پیوند فرزند-والد به روتر یا REED (والد) ارسال می‌شود. اگر درخواست به یک REED ارسال شود، قبل از پذیرش درخواست، خود را به یک روتر ارتقا می دهد .

OT MLE درخواست شناسه کودک را پیوست کنید
محتویات پیام درخواست شناسه کودک
نسخه نسخه پروتکل موضوع
واکنش کپی چالش پاسخ والدین
لینک شمارنده قاب 802.15.4 قاب شمارنده روی کودک
قاب شمار MLE شمارنده قاب MLE روی کودک
حالت کودک را توصیف می کند
تایم اوت مدت زمان عدم فعالیت قبل از اینکه والدین کودک را حذف کنند
ثبت آدرس (فقط MED و SED) آدرس های IPv6 را ثبت کنید

4. پاسخ شناسه کودک

پاسخ شناسه کودک یک پاسخ یکپارچه از طرف والدین است که برای تأیید برقراری پیوند فرزند و والدین برای کودک ارسال می شود.

OT MLE پاسخ شناسه کودک را ضمیمه کنید
محتویات پیام پاسخ شناسه کودک
آدرس منبع RLOC16 والدین
آدرس 16 RLOC16 کودک
داده های رهبر اطلاعات در مورد رهبر والدین (RLOC، شناسه پارتیشن، وزن پارتیشن)
داده های شبکه اطلاعات در مورد شبکه Thread (پیوندهای روی مش، پیکربندی خودکار آدرس، مسیرهای خاص تر)
مسیر (فقط REED) انتشار مسیر
تایم اوت مدت زمان عدم فعالیت قبل از اینکه والدین کودک را حذف کنند
ثبت آدرس (فقط MED و SED) آدرس های ثبت شده را تایید کنید

خلاصه

آنچه یاد گرفته اید:

  • یک دستگاه Thread یک اسکن فعال برای شبکه های موجود انجام می دهد
  • Thread از Mesh Link Establishment برای پیکربندی پیوندها و انتشار اطلاعات در مورد دستگاه های شبکه استفاده می کند
  • پیام‌های تبلیغاتی MLE سایر دستگاه‌های Thread را در مورد شبکه و وضعیت پیوند دستگاه اطلاع می‌دهند
  • فرآیند MLE Attach پیوندهای فرزند و والدین را ایجاد می کند

درک خود را بررسی کنید

کدام شناسه برای شناسایی شبکه Thread استفاده نمی شود؟
شناسه شبکه شخصی 2 بایتی (PAN ID).
غلط. یک شبکه رشته تا حدی توسط یک شناسه PAN شناسایی می شود.
یک شناسه شبکه شخصی گسترده 8 بایتی (شناسه XPAN).
غلط. یک شبکه رشته تا حدی توسط یک شناسه XPAN شناسایی می شود.
یک نام شبکه قابل خواندن برای انسان.
غلط. یک شبکه رشته تا حدی با یک نام شبکه قابل خواندن توسط انسان شناسایی می شود.
یک SSID 32 کاراکتری.
درست. بر خلاف شبکه WiFi 802.11، شناسه های شبکه Thread از SSID استفاده نمی کنند.
درخواست والدین برای چه استفاده می شود؟
برای کشف مسیریاب ها و دستگاه های پایانی واجد شرایط روتر (REED) در شبکه هدف.
درست. درخواست والدین توسط دستگاهی صادر می شود که به دنبال اتصال به شبکه است.
برای اعلام اینکه یک روتر در حال تبدیل شدن به والدین است.
غلط. روتر رابطه والد-فرزند را با دستگاه شبکه دیگری آغاز نمی کند. در عوض، یک دستگاه شبکه یک روتر را برای تبدیل شدن به فرزند خود انتخاب می کند.
برای درخواست ارتقای یک دستگاه پایانی واجد شرایط روتر به روتر.
غلط.
درخواست والدین از چه نوع آدرسی استفاده می کند؟
unicast
غلط.
anycast
غلط.
چندپخشی
درست.
پخش
غلط.
هنگامی که یک دستگاه در ابتدا به شبکه Thread متصل می شود، طبقه بندی دستگاه آن چگونه است؟
فرزند (دستگاه پایان)
درست. دستگاهی که به شبکه Thread می پیوندد همیشه به عنوان یک دستگاه پایان در آن شبکه شروع می شود.
FTD (دستگاه تمام رشته)
غلط.
REED (دستگاه پایانی واجد شرایط روتر)
غلط.