Reti Thread
Le reti Thread sono identificate da tre identificatori univoci:
- ID PAN (Personal Area Network) a 2 byte
- ID rete personale estesa a 8 byte (ID XPAN)
- Un nome di rete leggibile
Ad esempio, una rete Thread potrebbe avere i seguenti identificatori:
| Identificatore | Valore |
|---|---|
| ID PAN | 0xBEEF |
| ID XPAN | 0xBEEF1111CAFE2222 |
| Nome rete | yourThreadCafe |
Quando crei una nuova rete Thread o ne cerchi una esistente a cui partecipare, un dispositivo Thread esegue una scansione attiva per le reti 802.15.4 all'interno dell'intervallo radio:
- Il dispositivo trasmette una richiesta di beacon 802.15.4 su un canale specifico.
- In cambio, qualsiasi router o dispositivo finale idoneo per il router (REED) nel raggio d'azione trasmette un beacon che contiene il proprio ID PAN della rete Thread, l'ID XPAN e il nome della rete.
- Il dispositivo ripete i due passaggi precedenti per ogni canale.
Dopo che un dispositivo Thread ha rilevato tutte le reti nel raggio d'azione, può collegarsi a una rete esistente o crearne una nuova se non vengono rilevate reti.
Creazione rete mesh
Thread utilizza il protocollo MLE (Mesh Link Assignment), che configura i link e divulga le informazioni sulla rete ai dispositivi Thread.
Nella configurazione dei link, il machine learning viene utilizzato per:
- Scopri i link ai dispositivi vicini
- Determina la qualità dei link ai dispositivi vicini
- Stabilire link a dispositivi vicini
- Negoziare i parametri del link (tipo di dispositivo, contatori di frame, timeout) con app peer
MLE diffonde i seguenti tipi di informazioni ai dispositivi che vogliono stabilire dei link:
- Dati leader (Leader RLOC, ID partizione, peso della partizione)
- Dati di rete (prefissi on-mesh, configurazione automatica degli indirizzi, route più specifiche)
- Propagazione route
La propagazione del routing in Thread funziona in modo simile al protocollo Routing Information Protocol (RIP), che prevede il routing della distanza.
Crea una nuova rete
Se il dispositivo sceglie di creare una nuova rete, seleziona il canale meno trafficato e un ID PAN non in uso da altre reti, quindi diventa un router e sceglie il leader. Questo dispositivo invia messaggi pubblicitari MLE ad altri dispositivi 802.15.4 per informarli del suo stato di collegamento e risponde alle richieste Beacon di altri dispositivi Thread che eseguono una scansione attiva.
Collegarsi a una rete esistente
Se il dispositivo sceglie di collegarsi a una rete esistente, configura il relativo canale, PAN, ID XPAN e nome di rete in modo che corrisponda a quello della rete di destinazione tramite Thread Commissioning, quindi esegue il processo MLE Attach per collegarsi come secondario (dispositivo finale). Questo processo viene utilizzato per i collegamenti bambino-genitore.
- Il Soggetto secondario invia una richiesta principale multicast a tutti i router e i REED vicini nella rete di destinazione.
- Tutti i router e le REED adiacenti (se la maschera di scansione della richiesta del genitore include i REED) inviano le risposte genitori con informazioni su se stessi.
- Il Soggetto secondario sceglie un dispositivo principale e gli invia una richiesta di ID bambino.
- Il publisher principale invia una risposta ID bambino per confermare lo stabilimento del collegamento.
1. Richiesta genitore
Una richiesta principale è una richiesta multicast del dispositivo di collegamento utilizzata per rilevare i router e i dispositivi finali idonei al router vicini (REED) nella rete di destinazione.
| Contenuti messaggio richiesta genitore | |
|---|---|
| Modalità | Descrive il dispositivo collegato |
| Sfida | Testa la tempestività della risposta genitore per impedire attacchi di ripetizione |
| Mascherina di scansione | Limita la richiesta ai soli router o a entrambi i tipi di router e REED |
2. Risposta genitore
Una risposta genitore è una risposta comunicativa a una richiesta di tipo genitore che fornisce informazioni su un router o REED al dispositivo di collegamento.
| Contenuto del messaggio di risposta del genitore | |
|---|---|
| Versione | Versione protocollo Thread |
| Risposta | Copia della richiesta di verifica del genitore |
| Contatore frame link | Contatore frame 802.15.4 sul router/REED |
| Contatore M Frame | Contatore MLE sul router/REED |
| Indirizzo di origine | RLOC16 del router/REED |
| Margine di collegamento | Qualità del segnale del router/REED |
| Connettività | Descrive il livello di connettività del router/REED |
| Dati leader | Informazioni sul leader del router/REED |
| Sfida | Testa la tempestività della richiesta di ID bambino/a per impedire attacchi di replica |
3. Richiesta ID bambino/a
Una richiesta ID figlio è una richiesta unicast dal dispositivo di collegamento (secondario) inviata al router o REED (principale) allo scopo di stabilire un link secondario-genitore. Se la richiesta viene inviata a un REED, viene eseguita l'upgrade a un router prima di accettare la richiesta.
| Contenuti messaggio di richiesta ID bambino | |
|---|---|
| Versione | Versione protocollo Thread |
| Risposta | Copia del Challenge per la risposta dei genitori |
| Contatore frame link | 802.15.4 Contatore frame sul bambino |
| Contatore M Frame | Contatore MLE per il publisher secondario |
| Modalità | Descrive il bambino |
| Timeout | Tempo di inattività prima che il publisher principale rimuova il Soggetto secondario |
| Registrazione degli indirizzi (solo MED e SED) | Registra indirizzi IPv6 |
4. Risposta ID bambino
Una risposta ID bambino è una risposta comunicativa del publisher principale che viene inviata al publisher secondario per confermare che è stato stabilito un collegamento secondario/secondario.
| Contenuto del messaggio di risposta dell'ID secondario | |
|---|---|
| Indirizzo di origine | RLOC16 di genitori36 |
| Indirizzo16 | RLOC16 di bambini e ragazzi |
| Dati leader | Informazioni sul leader del genitore (RLOC, ID partizione, peso della partizione) |
| Dati di rete | Informazioni sulla rete Thread (prefissi mesh, indirizzo per la configurazione automatica degli indirizzi, route più specifiche) |
| Percorso (solo REED) | Propagazione route |
| Timeout | Tempo di inattività prima che il publisher principale rimuova il Soggetto secondario |
| Registrazione degli indirizzi (solo MED e SED) | Conferma gli indirizzi registrati |
Riepilogo
Cosa hai imparato:
- Un dispositivo Thread esegue una scansione attiva per le reti esistenti
- Thread utilizza la rete Link Link Definisci per configurare i link e diffondere informazioni sui dispositivi di rete
- I messaggi pubblicitari MLE informano altri dispositivi Thread sulla rete e sullo stato di collegamento di un dispositivo
- Il processo MLE Attaching stabilisce link secondari e secondari