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Découverte et formation du réseau

Réseaux de threads

Les réseaux de threads sont identifiés par trois identifiants uniques:

  • ID de réseau personnel sur 2 octets (ID PAN)
  • ID de réseau personnel étendu de 8 octets (ID XPAN)
  • Un nom de réseau lisible par l'homme

Par exemple, un réseau Thread peut avoir les identifiants suivants:

Identifiant Valeur
ID PAN 0xBEEF
ID XPAN 0xBEEF1111CAFE2222
Nom de réseau yourThreadCafe
Scan actif OT

Lors de la création d'un nouveau réseau Thread ou de la recherche d'un réseau existant à rejoindre, un périphérique Thread effectue une recherche active des réseaux 802.15.4 à portée radio:

  1. L'appareil diffuse une demande de balise 802.15.4 sur un canal spécifique.
  2. En retour, tous les routeurs ou périphériques d'extrémité éligibles aux routeurs (REED) à portée diffusent une balise contenant leur ID PAN réseau Thread, leur ID XPAN et leur nom de réseau.
  3. L'appareil répète les deux étapes précédentes pour chaque canal.

Une fois qu'un périphérique Thread a découvert tous les réseaux à portée, il peut soit se connecter à un réseau existant, soit en créer un nouveau si aucun réseau n'est découvert.

Thread utilise le protocole MLE (Mesh Link Establishment) pour configurer des liens et diffuser des informations sur le réseau aux périphériques Thread.

Dans la configuration des liens, MLE est utilisé pour:

  • Découvrez des liens vers des appareils voisins
  • Déterminer la qualité des liens vers les appareils voisins
  • Établir des liens avec les appareils voisins
  • Négocier les paramètres de liaison (type d'appareil, compteurs de trames, timeout) avec des pairs

MLE diffuse les types d'informations suivants aux dispositifs souhaitant établir des liens:

  • Données de leader (Leader RLOC, ID de partition, poids de partition)
  • Données réseau (préfixes sur maillage, configuration automatique des adresses, routes plus spécifiques)
  • Propagation d'itinéraire

La propagation de route dans Thread fonctionne de manière similaire au protocole RIP (Routing Information Protocol), un protocole de routage à vecteur de distance.

Créer un nouveau réseau

Si l'appareil choisit de créer un nouveau réseau, il sélectionne le canal le moins occupé et un identifiant PAN non utilisé par d'autres réseaux, puis devient un routeur et élit lui-même le leader. Ce périphérique envoie des messages d'annonce MLE à d'autres périphériques 802.15.4 pour les informer de son état de liaison, et répond aux demandes de balise d'autres périphériques Thread exécutant une analyse active.

Rejoignez un réseau existant

Si l'appareil choisit de rejoindre un réseau existant, il configure son canal, son ID PAN, son ID XPAN et son nom de réseau pour correspondre à ceux du réseau cible via Thread Commissioning, puis passe par le processus d'attachement MLE pour se connecter en tant qu'enfant (appareil final ). Ce processus est utilisé pour les liens enfant-parent.

  1. L'enfant envoie une demande de parent multidiffusion à tous les routeurs et REED voisins du réseau cible.
  2. Tous les routeurs et REED voisins (si le masque d'analyse de la demande parentale comprend des REED) envoient des réponses aux parents avec des informations les concernant.
  3. L'enfant choisit un appareil parent et lui envoie une demande d'identification enfant .
  4. Le parent envoie une réponse d'ID enfant pour confirmer l'établissement du lien.

1. Demande des parents

Une demande parente est une demande de multidiffusion du périphérique de connexion qui est utilisée pour découvrir les routeurs voisins et les périphériques finaux éligibles au routeur (REED) dans le réseau cible.

OT MLE Joindre la demande du parent
Contenu du message de demande de parent
Mode Décrit le périphérique de connexion
Défi Teste la rapidité de la réponse parentale pour empêcher les attaques de relecture
Masque de numérisation Limite la demande aux seuls routeurs ou aux routeurs et aux REED

2. Réponse des parents

Une réponse parentale est une réponse unicast à une demande parentale qui fournit des informations sur un routeur ou REED au périphérique de connexion.

Réponse du parent OT MLE Attach
Contenu du message de réponse du parent
Version Version du protocole de thread
Réponse Copie du défi de la demande des parents
Lier le compteur de trames Compteur de trames 802.15.4 sur le routeur / REED
Compteur de cadres MLE Compteur de trames MLE sur le routeur / REED
Adresse source RLOC16 du routeur / REED
Marge de lien Recevoir la qualité du signal du routeur / REED
Connectivité Décrit le niveau de connectivité du routeur / REED
Données du leader Informations sur le routeur / REED's Leader
Défi Teste la rapidité de la demande d'identification enfant pour empêcher les attaques de relecture

3. Demande d'identité d'enfant

Une demande d'identification d'enfant est une demande de monodiffusion du périphérique de connexion (enfant) qui est envoyée au routeur ou REED (parent) dans le but d'établir un lien enfant-parent. Si la demande est envoyée à un REED, il se met à niveau vers un routeur avant d'accepter la demande.

OT MLE Joindre une demande d'identification d'enfant
Contenu du message de demande d'identification enfant
Version Version du protocole de thread
Réponse Copie du défi de la réponse des parents
Lier le compteur de trames Compteur de trames 802.15.4 sur l'enfant
Compteur de cadres MLE Compteur de cadres MLE sur l'enfant
Mode Décrit l'enfant
Temps libre Durée d'inactivité avant que le parent supprime l'enfant
Enregistrement d'adresse (MED et SED uniquement) Enregistrer les adresses IPv6

4. Réponse d'identification de l'enfant

Une réponse d'ID enfant est une réponse unicast du parent qui est envoyée à l'enfant pour confirmer qu'un lien enfant-parent a été établi.

Réponse OT MLE Attach Child ID
Contenu du message de réponse de l'ID enfant
Adresse source RLOC16 des parents
Adresse16 RLOC16 enfant
Données du leader Informations sur le chef du parent (RLOC, ID de partition, poids de partition)
Données réseau Informations sur le réseau Thread (préfixes sur maillage, configuration automatique des adresses, routes plus spécifiques)
Route (REED uniquement) Propagation d'itinéraire
Temps libre Durée d'inactivité avant que le parent supprime l'enfant
Enregistrement d'adresse (MED et SED uniquement) Confirmer les adresses enregistrées

résumer

Ce que vous avez appris:

  • Un périphérique Thread effectue une analyse active des réseaux existants
  • Thread utilise Mesh Link Establishment pour configurer des liens et diffuser des informations sur les périphériques réseau
  • Les messages d'annonce MLE informent les autres appareils Thread du réseau et de l'état des liens d'un appareil
  • Le processus d'attachement MLE établit des liens enfant-parent