Rilevamento e creazione di reti

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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
Scansione attiva OT

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:

  1. Il dispositivo trasmette una richiesta di beacon 802.15.4 su un canale specifico.
  2. 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.
  3. 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.

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.

  1. Il Soggetto secondario invia una richiesta principale multicast a tutti i router e i REED vicini nella rete di destinazione.
  2. 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.
  3. Il Soggetto secondario sceglie un dispositivo principale e gli invia una richiesta di ID bambino.
  4. 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.

OT MLE Allega richiesta genitore
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.

OT MLE Allega la risposta del genitore
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.

OT MLE Allega richiesta richiesta ID bambino
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 FrameContatore 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.

OT MLE Allega la risposta dell'ID bambino
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

Verificare le tue conoscenze

Quale identificatore non viene utilizzato per identificare una rete Thread?
Un ID PAN (Personal Area Network) di 2 byte.
Sbagliato. Una rete Thread è in parte identificata da un ID PAN.
Un ID rete personale estesa da 8 byte (ID XPAN).
Sbagliato. Una rete Thread è in parte identificata da un ID XPAN.
Un nome di rete leggibile.
Sbagliato. Una rete Thread è in parte identificata da un nome di rete leggibile.
Un SSID di 32 caratteri.
risposta esatta. A differenza di una rete Wi-Fi 802.11, gli identificatori di rete Thread non utilizzano un SSID.
A cosa serve una richiesta di genitore?
Per scoprire i router e i dispositivi finali idonei al router vicini (REED) nella rete di destinazione.
risposta esatta. Una Richiesta principale viene emessa da un dispositivo che vuole collegarsi a una rete.
Per annunciare che un router sta diventando un genitore.
Sbagliato. Un router non avvia una relazione padre-figlio con un altro dispositivo di rete. Invece, un dispositivo di rete seleziona un router per farlo diventare figlio.
Per richiedere la promozione di un Dispositivo finale idoneo per un router.
Sbagliato.
Quale tipo di indirizzo viene utilizzato per la richiesta di un genitore?
comunicatore
Sbagliato.
anycast
Sbagliato.
multicast
risposta esatta.
annuncio
Sbagliato.
Quando un dispositivo si collega inizialmente a una rete Thread, qual è la relativa classificazione?
Secondario (dispositivo finale)
risposta esatta. Un dispositivo che partecipa a una rete Thread inizia sempre come Dispositivo finale su quella rete.
FTD (dispositivo completo)
Sbagliato.
REED (dispositivo finale idoneo al router)
Sbagliato.