Détection et formation de réseau

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Réseaux Thread

Les réseaux Thread sont identifiés par trois identifiants uniques:

  • ID de réseau (PAN) de 2 octets
  • ID réseau étendu 8 octets (ID personnel étendu)
  • Nom de réseau lisible

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

Identifiant Valeur
ID PAN 0xBEEF
ID XPAN 0xBEEF1111CAFE2222
Nom du réseau yourThreadCafe
OT Active Scan

Lors de la création d'un réseau Thread ou de la recherche d'un réseau existant, un appareil Thread recherche activement les réseaux 802.15.4 dans la plage radio:

  1. L'appareil diffuse une Demande de balise 802.15.4 sur un canal spécifique.
  2. En revanche, tous les routeurs ou appareils finaux éligibles du routeur (REED) dans la plage doivent diffuser une balise contenant l'ID PAN, l'ID XPAN et le nom du réseau du réseau Thread.
  3. L'appareil répète les deux étapes précédentes pour chaque chaîne.

Une fois qu'un appareil Thread a découvert tous les réseaux à portée, il peut s'associer à un réseau existant ou en créer un si aucun réseau n'est détecté.

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

Dans la configuration des associations, MLE est utilisé pour:

  • Découvrir des liens vers des appareils à proximité
  • Déterminer la qualité des liens vers les appareils voisins
  • Établir des liens vers les appareils voisins
  • Négociez des paramètres de liens (type d'appareil, compteurs d'images, délai avant expiration) avec les pairs.

Le MLE diffuse les types d'informations suivants sur les appareils qui souhaitent établir des liens:

  • Données principales (RLOC principal, ID de partition, pondération de la partition)
  • Données réseau (préfixes du réseau maillé, configuration automatique d'adresse, routes plus spécifiques)
  • Propagation du routage

La propagation des routes dans Thread fonctionne de la même manière que le protocole RIP (Routing Information Protocol, protocole de routage vectoriel).

Créer un réseau

Si l'appareil choisit de créer un réseau, il sélectionne le canal le moins occupé et un ID PAN non utilisé par d'autres réseaux, puis devient un routeur et choisit le leader. Cet appareil envoie des messages d'annonce MLE à d'autres appareils 802.15.4 pour les informer de son état d'association. Il répond également aux demandes de balises envoyées par d'autres appareils Thread qui effectuent une analyse active.

Rejoindre un réseau existant

Si l'appareil décide de se connecter à un réseau existant, il configure son canal, son ID PAN, son ID XPAN et son nom réseau pour qu'ils correspondent à ceux du réseau cible via la commande Thread, puis passe par le processus MLE Attach pour être associé en tant qu'enfant (appareil final). Ce processus est utilisé pour les liens parents-enfants.

  1. L'enfant envoie une requête parente multicast à tous les routeurs et REED à proximité du réseau cible.
  2. Tous les routeurs et REED à proximité (si le masque de l'analyse de la requête parentale inclut les REED) envoient des réponses aux parents avec des informations sur eux-mêmes.
  3. L'enfant choisit un appareil parent et lui envoie une demande d'ID enfant.
  4. Le parent envoie une réponse pour l'ID enfant pour confirmer l'établissement du lien.

1. Demande parentale

Une requête parente est une requête de multicast provenant de l'appareil associé qui permet d'identifier les routeurs voisins et les appareils finaux éligibles du routeur (REED) dans le réseau cible.

OT MLE - Demande de parent pour l'association
Contenu du message de demande parentale
Mode Décrit l'appareil à utiliser
Défi Teste la temporalité de la réponse parente pour éviter les attaques par rejeu
Scanner le masque Limiter la requête aux routeurs uniquement ou aux routeurs et REED

2. Réponse parentale

Une réponse parente est une réponse unicast à une requête parente qui fournit des informations sur un routeur ou un REED à l'appareil qui l'associe.

OT MLE Joindre la réponse parentale
Contenu du message de la réponse parentale
Version Version du protocole Thread
Response (Réponse) Copie de la demande d'authentification pour les parents
Compteur de cadres de lien Compteur d'images 802.15.4 sur le routeur/l'appareil REED
Compteur de frames MLE Compteur de frames MLE sur le routeur/l'appareil REED
Adresse source RLOC16 du routeur/de la REED
Associer la marge Recevoir la qualité du signal du routeur ou de l'appareil REED
Connectivité Décrit le niveau de connectivité du routeur/de la REED
Données des leaders Informations sur le leader du routeur/de la REED
Défi Teste la temporalité de la requête d'ID enfant pour éviter les attaques par rejeu

3. Demande d’ID enfant

Une requête enfant est une requête unicast de l'appareil associé (enfant) qui est envoyée au routeur ou au REED (parent) dans le but d'établir un lien enfant-parent. Si la requête est envoyée à un REED, elle se met à niveau vers un routeur avant d'accepter la requête.

OT MLE demande d'ID enfant
Contenu du message de demande d'ID enfant
Version Version du protocole Thread
Response (Réponse) Copie du défi pour la réponse parentale
Compteur de cadres de lien Compteur de frames de l'enfant 802.15.4
Compteur de frames MLECompteur de frames de MLE sur l'enfant
Mode Décrit l'enfant
Délai avant expiration Durée d'inactivité avant la suppression du parent
Enregistrement d'adresse (EDF et SED uniquement) Enregistrer des adresses IPv6

4. Réponse concernant l'ID enfant

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

OT MLE – Joindre une réponse d'ID enfant
Contenu du message de réponse associé à l'ID enfant
Adresse source Parent RLOC16
Adresse 16 RLOC16 des enfants
Données des leaders Informations sur le leader du parent (RLOC, Partition ID, partition de partition)
Données réseau Informations sur le réseau Thread (préfixes maillés, configuration automatique d'adresse et routes plus spécifiques)
Route (REED uniquement) Propagation du routage
Délai avant expiration Durée d'inactivité avant la suppression du parent
Enregistrement d'adresse (EDF et SED uniquement) Confirmer les adresses enregistrées

Récapitulatif

Voici ce que vous avez appris:

  • Un appareil Thread effectue une analyse active pour les réseaux existants
  • Thread utilise un réseau maillé pour établir des liens et diffuser des informations sur les appareils réseau
  • Les messages publicitaires MLE informent les autres appareils Thread sur l'état du réseau et de l'association d'un appareil.
  • Le processus MLE Attache établit des liens parents-enfants

Testez vos connaissances

Quel identifiant ne permet pas d'identifier un réseau Thread ?
Un ID de zone personnelle (PAN) de 2 octets.
Pas tout à fait. Un réseau de fils de discussion est identifié, en partie, par un ID PAN.
Un ID de réseau personnel étendu (ID XPAN) de 8 octets.
Pas tout à fait. Un réseau de fils de discussion est identifié, en partie, par un ID XPAN.
Nom de réseau lisible.
Pas tout à fait. Un réseau de fils de discussion est identifié, en partie, par un nom de réseau lisible.
SSID de 32 caractères.
Bonne réponse. Contrairement à un réseau Wi-Fi 802.11, les identifiants réseau Thread n'utilisent pas de SSID.
À quoi sert une demande parente ?
Pour découvrir les routeurs adjacents et les appareils finaux éligibles du routeur (REED) sur le réseau cible.
Bonne réponse. Une requête parente est émise par un appareil qui souhaite se connecter à un réseau.
Pour annoncer qu'un routeur devient un parent.
Pas tout à fait. Un routeur ne lance pas de relation parent-enfant avec un autre appareil réseau. À la place, un appareil réseau sélectionne un routeur pour en faire son enfant.
Pour demander à ce qu'un appareil final éligible soit converti en routeur.
Pas tout à fait.
Quel type d'adresse une demande d'affiliation ?
unicast
Pas tout à fait.
Anycast
Pas tout à fait.
multicast
Bonne réponse.
diffuser
Pas tout à fait.
Lorsqu'un appareil est initialement associé à un réseau Thread, quelle est sa classification ?
Enfant (appareil de fin)
Bonne réponse. Un appareil rejoint un réseau Thread en tant qu'Appareil final sur ce réseau.
Enveloppement FTD (appareil à thread complet)
Pas tout à fait.
REED (appareil final éligible au routeur)
Pas tout à fait.