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Scoperta e formazione della rete

Reti di discussione

Le reti di thread sono identificate da tre identificatori univoci:

  • ID rete area personale a 2 byte (ID PAN)
  • ID rete area personale estesa a 8 byte (ID XPAN)
  • Un nome di rete leggibile dall'uomo

Ad esempio, una rete Thread può avere i seguenti identificatori:

Identifier Valore
ID PAN 0xBEEF
ID XPAN 0xBEEF1111CAFE2222
Nome della rete yourThreadCafe
OT Active Scan

Durante la creazione di una nuova rete Thread o la ricerca di una esistente da unire, un dispositivo Thread esegue una scansione attiva per le reti 802.15.4 nel raggio radio:

  1. Il dispositivo trasmette una richiesta Beacon 802.15.4 su un canale specifico.
  2. In cambio, tutti i router o dispositivi terminali ammissibili (REED) nel raggio di trasmissione trasmettono un beacon che contiene il loro ID PAN della rete di thread, ID XPAN e nome di rete.
  3. Il dispositivo ripete i due passaggi precedenti per ciascun canale.

Una volta che un dispositivo Thread ha rilevato tutte le reti nel raggio di azione, può collegarsi a una rete esistente o crearne una nuova se non vengono rilevate reti.

Thread utilizza il protocollo MLE (Mesh Link Establishment) per configurare i collegamenti e diffondere informazioni sulla rete ai dispositivi Thread.

Nella configurazione dei collegamenti, MLE viene utilizzato per:

  • Scopri collegamenti a dispositivi vicini
  • Determina la qualità dei collegamenti ai dispositivi vicini
  • Stabilire collegamenti a dispositivi vicini
  • Negoziare i parametri di collegamento (tipo di dispositivo, contatori di frame, timeout) con peer

MLE diffonde i seguenti tipi di informazioni ai dispositivi che desiderano stabilire collegamenti:

  • Dati del leader (RLOC del leader, ID della partizione, peso della partizione)
  • Dati di rete (prefissi su rete, autoconfigurazione dell'indirizzo, route più specifiche)
  • Propagazione del percorso

La propagazione della route in Thread funziona in modo simile al protocollo RIP (Routing Information Protocol), un protocollo di routing a vettore di distanza.

Crea una nuova rete

Se il dispositivo sceglie di creare una nuova rete, seleziona il canale meno occupato e un ID PAN non utilizzato da altre reti, quindi diventa un router ed elegge se stesso il Leader. Questo dispositivo invia messaggi di annunci MLE ad altri dispositivi 802.15.4 per informarli del suo stato di collegamento e risponde alle richieste di beacon da parte di altri dispositivi Thread che eseguono una scansione attiva.

Unisciti a una rete esistente

Se il dispositivo sceglie di unirsi a una rete esistente, configura il suo canale, ID PAN, ID XPAN e nome di rete in modo che corrisponda a quello della rete di destinazione tramite Thread Commissioning, quindi passa attraverso il processo MLE Attach per collegarsi come figlio (dispositivo finale ). Questo processo viene utilizzato per i collegamenti Child-Parent.

  1. Il bambino invia una richiesta padre multicast a tutti i router e REED vicini nella rete di destinazione.
  2. Tutti i router e i REED adiacenti (se la maschera di scansione delle richieste dei genitori include i REED) inviano le risposte dei genitori con informazioni su se stessi.
  3. Il bambino sceglie un dispositivo genitore e gli invia una richiesta di ID bambino .
  4. Il genitore invia una risposta ID figlio per confermare la creazione del collegamento.

1. Richiesta del genitore

Una richiesta principale è una richiesta multicast dal dispositivo di collegamento che viene utilizzata per rilevare i router e i dispositivi terminali idonei (REED) router vicini nella rete di destinazione.

OT MLE Allega richiesta principale
Contenuto del messaggio di richiesta del genitore
Modalità Descrive il dispositivo di collegamento
Sfida Verifica la tempestività della risposta del genitore per evitare attacchi di tipo replay
Maschera di scansione Limita la richiesta solo ai router o ai router e ai REED

2. Risposta del genitore

Una risposta principale è una risposta unicast a una richiesta principale che fornisce informazioni su un router o REED al dispositivo collegato.

OT MLE Allega risposta principale
Contenuto del messaggio di risposta del genitore
Versione Versione del protocollo thread
Risposta Copia della Challenge Request del genitore
Contatore frame di collegamento Contatore di frame 802.15.4 sul router / REED
Contatore di cornici MLE Contatore frame MLE sul router / REED
Indirizzo di partenza RLOC16 del router / REED
Margine di collegamento Ricevi la qualità del segnale del router / REED
Connettività Descrive il livello di connettività del router / REED
Dati del leader Informazioni sul leader del router / REED
Sfida Verifica la tempestività della richiesta di ID figlio per prevenire attacchi di ripetizione

3. Richiesta ID figlio

Una richiesta di ID figlio è una richiesta unicast dal dispositivo di collegamento (figlio) che viene inviata al router o al REED (genitore) allo scopo di stabilire un collegamento figlio-genitore. Se la richiesta viene inviata a un REED, si aggiorna automaticamente a un router prima di accettare la richiesta.

OT MLE Allega richiesta ID figlio
Contenuto del messaggio di richiesta ID figlio
Versione Versione del protocollo thread
Risposta Copia della sfida della risposta dei genitori
Contatore frame di collegamento Contatore di frame 802.15.4 sul bambino
Contatore di cornici MLE Contatore di cornici MLE sul bambino
Modalità Descrive il bambino
Tempo scaduto Durata di inattività prima che il genitore rimuova il figlio
Registrazione dell'indirizzo (solo MED e SED) Registrare gli indirizzi IPv6

4. Risposta ID bambino

Una risposta ID figlio è una risposta unicast del genitore inviata al figlio per confermare che è stato stabilito un collegamento figlio-genitore.

OT MLE Allega risposta ID figlio
Contenuto del messaggio di risposta ID figlio
Indirizzo di partenza Parent RLOC16
Indirizzo16 RLOC16 del bambino
Dati del leader Informazioni sul capogruppo (RLOC, ID partizione, Peso partizione)
Dati di rete Informazioni sulla rete Thread (prefissi on-mesh, configurazione automatica dell'indirizzo, route più specifiche)
Percorso (solo REED) Propagazione del percorso
Tempo scaduto Durata di inattività prima che il genitore rimuova il figlio
Registrazione dell'indirizzo (solo MED e SED) Conferma gli indirizzi registrati

Ricapitolare

Cosa hai imparato:

  • Un dispositivo Thread esegue una scansione attiva per le reti esistenti
  • Il thread utilizza Mesh Link Establishment per configurare i collegamenti e diffondere informazioni sui dispositivi di rete
  • I messaggi di annunci MLE informano gli altri dispositivi Thread sulla rete di un dispositivo e sullo stato dei collegamenti
  • Il processo MLE Attach stabilisce collegamenti Child-Parent