Wykrywanie i tworzenie sieci

Zadbaj o dobrą organizację dzięki kolekcji Zapisuj i kategoryzuj treści zgodnie ze swoimi preferencjami.

Wyświetl źródło na GitHubie

Sieci wątków

Sieci dotyczące wątków są identyfikowane na podstawie trzech unikalnych identyfikatorów:

  • 2-bajtowy osobisty identyfikator sieci (PAN)
  • 8-bajtowy rozszerzony identyfikator sieci osobistej (identyfikator XPAN).
  • Czytelna nazwa sieci dla użytkownika

Sieć Thread może na przykład mieć takie identyfikatory:

Identyfikator Wartość
PAN 0xBEEF
Identyfikator XPAN 0xBEEF1111CAFE2222
Nazwa sieci yourThreadCafe
Aktywne skanowanie

Gdy tworzysz nową sieć Thread lub wyszukuje istniejącą, do której chcesz dołączyć, urządzenie przeprowadza skanowanie w poszukiwaniu sieci 802.15.4 w zakresie radiowym:

  1. Urządzenie rozgłasza żądanie 802.15.4 obrazu typu beacon w konkretnym kanale.
  2. W rezultacie wszelkie routery lub urządzenia końcowe REED (ang. Eligible End Device) w zakresie umożliwiają transmitowanie obrazu typu beacon zawierającego identyfikator PAN sieci, identyfikator XPAN i nazwę sieci.
  3. Urządzenie powtarza 2 poprzednie kroki w przypadku każdego kanału.

Gdy urządzenie z wątkiem odkryje wszystkie sieci w zasięgu, może połączyć się z istniejącą siecią lub utworzyć nową, jeśli nie zostaną wykryte.

Thread korzysta z protokołu MLE (Link Mesh Link Authorities) do konfigurowania linków i udostępniania informacji o sieci urządzeniom z wątkami.

W konfiguracji linków MLE jest używane do:

  • Odkrywanie linków do urządzeń sąsiadujących
  • Określ jakość linków do urządzeń sąsiadujących
  • Tworzenie linków do urządzeń w pobliżu
  • Negocjowanie parametrów linku (typ urządzenia, liczniki klatek, czas oczekiwania) z grupą porównawczą

MLE rozpowszechnia te typy informacji na urządzeniach, które chcą nawiązać linki:

  • Dane lidera (lider RLOC, identyfikator partycji, waga partycji)
  • Dane sieciowe (prefiksy sieci typu mesh, automatyczna konfiguracja adresów, bardziej szczegółowe trasy)
  • Propagacja trasy

Rozpowszechnianie tras w wątku działa podobnie jak protokół routingu RIP (Routing Information Protocol).

Tworzenie nowej sieci

Jeśli urządzenie zdecyduje się utworzyć nową sieć, wybiera najmniejszy kanał i identyfikator PAN nieużywany przez inne sieci, a następnie staje się routerem i wybiera siebie na lidera. To urządzenie wysyła komunikaty reklamowe MLE do innych urządzeń 802.15.4, aby poinformować je o stanie połączenia i odpowiada na żądania beacona inne urządzenia z wątkami, które przeprowadzają aktywne skanowanie.

Dołączanie do istniejącej sieci

Jeśli urządzenie zdecyduje się dołączyć do istniejącej sieci, skonfiguruje swój kanał, identyfikator PAN, identyfikator XPAN i nazwę sieci tak, aby odpowiadały identyfikatorowi sieci docelowej za pomocą prowizji w wątku, a następnie podejmie proces podłączania MLE w celu dołączenia urządzenia podrzędnego (urządzenia końcowego). Ten proces jest stosowany w przypadku linków wydawców podrzędnych.

  1. Podmiot podrzędny wysyła żądanie nadrzędne do wszystkich sąsiednich routerów i urządzeń REED w sieci docelowej.
  2. Wszystkie sąsiednie routery i zestawy REED (jeśli maska skanowania żądania nadrzędnego zawiera sygnały REED) wysyłają odpowiedzi nadrzędne z informacjami o sobie.
  3. Podmiot podrzędny wybiera urządzenie rodzica i wysyła do niego żądanie identyfikatora dziecka.
  4. Podmiot nadrzędny wysyła odpowiedź z identyfikatorem dziecka, aby potwierdzić utworzenie linku.

1. Prośba rodzica

Żądanie nadrzędne to żądanie multicast wysyłane przez urządzenie, które jest używane do wykrywania sąsiednich routerów i urządzeń REED w sieci docelowej.

OT MLE – dołączenie żądania rodzica
Treść wiadomości z prośbą rodzica
Tryb Opisuje podłączone urządzenie
Wyzwanie Sprawdza termin publikacji odpowiedzi nadrzędnej, by zapobiec atakom ponownego odtwarzania.
Maska skanowania Ogranicza żądanie tylko do routerów lub do routerów i REED

2. Odpowiedź rodzica

Odpowiedź nadrzędna to jednostronna odpowiedź na żądanie nadrzędne, które zawiera informacje o routerze lub REED na podłączonym urządzeniu.

OT MLE – dołącz odpowiedź rodzica
Treść wiadomości z odpowiedzią rodzica
Wersja Wersja protokołu Thread
Odpowiedź Kopia testu zabezpieczającego z prośbą od rodzica
Licznik klatek linku Licznik 802.15.4 Frame w routerze/REED
Licznik ram MLE Licznik ram MLE na routerze/REED
Adres źródłowy RLOC16 routera/REED
Link Margin Jakość sygnału routera/REED
Łączność Opisuje poziom połączenia routera/REED
Dane lidera Informacje o liderze routera/REED
Wyzwanie Sprawdza termin żądania identyfikatora podrzędnego, aby zapobiec atakom ponownego odtwarzania.

3. Prośba o identyfikator dziecka

Żądanie identyfikatora podrzędnego to żądanie jednorożca z urządzenia podłączającego (podrzędne) wysyłane do routera lub urządzenia REED (element nadrzędny) w celu ustanowienia połączenia z podmiotem podrzędnym. Jeśli żądanie zostanie wysłane do REED, przed zaakceptowaniem żądanie uaktualnia się do routera.

OT MLE Załącz prośbę o identyfikator podrzędny
Treść żądania dotyczącego identyfikatora dziecka
Wersja Wersja protokołu Thread
Odpowiedź Kopia testu nadrzędnego jako odpowiedzi
Licznik klatek linku 802.15.4 Licznik klatek w elemencie podrzędnym
Licznik ram MLELicznik ramki MLE w elemencie podrzędnym
Tryb Opisuje dziecko
Limit czasu Czas bezczynności, po którym wydawca nadrzędny usuwa dziecko
Rejestracja adresu (tylko MED i SED) Zarejestruj adresy IPv6

4. Odpowiedź dotycząca identyfikatora podrzędnego

Odpowiedź identyfikatora podrzędnego to jednolita odpowiedź od wydawcy nadrzędnego, która jest wysyłana do podmiotu podrzędnego, aby potwierdzić, że utworzono połączenie z podmiotem nadrzędnym.

OT MLE Załącz odpowiedź identyfikatora podrzędnego
Treść wiadomości z odpowiedzią dla identyfikatora dziecka
Adres źródłowy RLOC16 przez rodzica
Adres 16 RLok 16– podrzędny
Dane lidera Informacje o liderze nadrzędnego (RLOC, identyfikator partycji, waga partycji)
Dane sieci Informacje o sieci Thread (prefiksy siatki, automatyczna konfiguracja adresów, bardziej szczegółowe trasy)
Trasa (tylko REED) Propagacja trasy
Limit czasu Czas bezczynności, po którym wydawca nadrzędny usuwa dziecko
Rejestracja adresu (tylko MED i SED) Potwierdź zarejestrowane adresy

W skrócie

Czego się nauczyliśmy:

  • Urządzenie z wątkiem przeskanuje dotychczasowe sieci
  • Thread korzysta z funkcji siatki linków w sieci typu mesh do konfigurowania linków i rozpowszechniania informacji o urządzeniach sieciowych.
  • Wiadomości MLE informują inne urządzenia z wątkami o sieci i stanie połączenia
  • Proces MLE Attach stanowi połączenie kont dzieci i rodziców

Sprawdź swoją wiedzę

Który identyfikator nie jest używany do identyfikacji sieci Thread?
Dwubajtowy osobisty identyfikator sieci (PAN).
Źle. Sieć z wątkami jest częściowo identyfikowana na podstawie numeru PAN.
8-bajtowy identyfikator rozszerzonej sieci osobistej (XPAN).
Źle. Sieć korzystająca z wątku jest częściowo identyfikowana przez identyfikator XPAN.
Czytelna dla ludzi nazwa sieci.
Źle. Sieć korzystająca z wątku jest częściowo rozpoznawana przez nazwę sieci zrozumiałą dla człowieka.
32-znakowy identyfikator SSID.
Prawidłowo. W odróżnieniu od sieci Wi-Fi 802.11 identyfikatory sieci Threadi nie używają identyfikatora SSID.
Do czego służy prośba rodzica?
Aby wykryć sąsiednie routery i urządzenia końcowe zgodne ze standardem REED w sieci docelowej.
Prawidłowo. Żądanie nadrzędne wydaje urządzenie, które chce dołączyć do sieci.
Informuję, że router staje się rodzicem.
Źle. Router nie inicjuje relacji nadrzędny-podrzędny z innym urządzeniem sieciowym. Zamiast tego urządzenie sieciowe wybiera router, który zostanie podrzędny.
Zgłaszanie prośby o zmianę routera kwalifikującego się urządzenia końcowego.
Źle.
Jakiego rodzaju adresu używa prośba rodzica?
Unicast
Źle.
Anycast
Źle.
multicast
Prawidłowo.
transmisja
Źle.
Jaka jest klasyfikacja urządzenia, gdy urządzenie jest początkowo dołączane do sieci?
Dziecko (urządzenie końcowe)
Prawidłowo. Urządzenie łączące się z siecią Thread zawsze zaczyna się jako urządzenie końcowe w tej sieci.
FTD (pełny wątek)
Źle.
REED (urządzenie końcowe spełniające warunki usługi routingu)
Źle.