Wykrywanie i tworzenie sieci

Wyświetl źródło na GitHubie

Sieci wątków

Sieci są określane za pomocą 3 unikalnych identyfikatorów:

• 2-bajtowy identyfikator sieci osobistej (PAN)
• 8-bajtowy identyfikator sieci osobistej (XPAN)
• Czytelna nazwa sieci

Sieć typu wątki może na przykład mieć te identyfikatory:

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

Gdy tworzysz nową sieć Thread lub szukasz istniejącej, aby dołączyć do niej, urządzenie rozpoczyna skanowanie w poszukiwaniu sieci 802.15.4 w zasięgu:

1. Urządzenie przesyła żądanie beacona 802.15.4 z określonego kanału.
2. W rezultacie wszelkie routery lub urządzenia końcowe (REED) będące w zasięgu sygnału transmitują obraz typu beacon zawierający ich identyfikatory PAN sieci XID, XPAN i nazwę sieci.
3. Urządzenie powtarza poprzednie 2 kroki dla każdego kanału.

Gdy urządzenie z wątkiem znajdzie wszystkie sieci znajdujące się w zasięgu, może podłączyć się do istniejącej sieci lub utworzyć nową, jeśli nie wykryje żadnej sieci.

Umieszczenie linku w siatce

Thread wykorzystuje protokół Msh (Link Mesh Link Instytucja) do konfigurowania linków i rozpowszechniania informacji o sieci na urządzeniach z wątkami.

W konfiguracji połączenia MLE jest używane do:

• Wykrywanie linków do sąsiednich urządzeń
• Określ jakość linków do urządzeń sąsiadujących
• Tworzenie linków do sąsiednich urządzeń
• Negocjowanie parametrów linków (typ urządzenia, liczniki klatek, czas oczekiwania) w ramach grupy porównawczej

MLE rozpowszechnia następujące typy informacji na urządzeniach, które chcą tworzyć linki:

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

Rozmnażanie trasy w wątku działa podobnie do protokołu RIP (Route Information Protocol).

Utwórz nową sieć

Jeśli urządzenie zdecyduje się utworzyć nową sieć, wybiera kanał o najniższym natężeniu ruchu i numer PAN, z których nie korzystają inne sieci. Potem wybiera router i wskazuje samych lidera. To urządzenie wysyła komunikaty reklamowe w MLE do innych urządzeń z systemem 802.15.4 i informuje je o stanie połączenia oraz odpowiada na żądania Beacona wysyłane przez inne urządzenia z wątkami, które aktywnie skanują.

Dołącz do istniejącej sieci

Jeśli urządzenie zdecyduje się dołączyć do istniejącej sieci, skonfiguruje kanał, identyfikator PAN, identyfikator XPAN i nazwę sieci tak, aby odpowiadały sieci docelowej za pomocą prowizji w wątku, a następnie podejmą proces załączenia MLE w celu dołączenia urządzenia podrzędnego. Ten proces jest stosowany w przypadku połączeń kont dzieci i rodziców.

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

1. Prośba rodzica

Żądanie nadrzędne to żądanie multicast wysyłane z urządzenia, które jest podłączone do sieci. Służy ono do wykrywania sąsiednich routerów i urządzeń REED w sieci docelowej.

Treść wiadomości z prośbą rodzica
Tryb	Opisuje podłączone urządzenie
Wyzwanie	Umożliwia sprawdzanie czasu reakcji głównej, by uniemożliwić ponowne odtwarzanie ataków
Maska skanowania	Ogranicza żądanie tylko do routerów albo do routerów i REED

2. Odpowiedź rodzica

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

Treść wiadomości z odpowiedzią rodzica
Wersja	Wersja protokołu wątku
Odpowiedź	Kopia testu nadrzędnego żądania
Licznik klatek linku	Licznik 802.15.4 Ramek na routerze/REED
Licznik MLE Frame	Licznik MLE Frame na routerze/REED
Adres źródłowy	RLOC16 routera/REED
Link Marża	Jakość sygnału sieciowego routera lub REED
Łączność	Opisuje poziom połączenia routera/REED.
Dane repliki wiodącej	Informacje o liderze routera/REED
Wyzwanie	Sprawdza termin żądania żądania identyfikatora podrzędnego, aby zapobiec ponownym atakom

3. Prośba o identyfikator dziecka

Żądanie identyfikatora podrzędnego to żądanie uniwersalne z urządzenia podłączanego (podrzędne) wysyłane do routera lub urządzenia REED (elementu nadrzędnego) w celu ustanowienia połączenia elementu podrzędnego z rodzicem. Jeśli zostanie wysłane do REED, przed zaakceptowaniem żądania uaktualnia się ono do routera.

Treść prośby o identyfikator dziecka
Wersja	Wersja protokołu wątku
Odpowiedź	Kopia wyzwania Rodzic/Odpowiedź
Licznik klatek linku	Licznik 802.15.4 Frame w jednostce podrzędnej
Licznik MLE Frame	Licznik MLE Frame w jednostce podrzędnej
Tryb	Opisuje dziecko
Limit czasu	Czas bezczynności, po którym rodzic usuwa dziecko
Rejestracja adresu (tylko MED i SED)	Zarejestruj adresy IPv6

4. Odpowiedź identyfikatora podrzędnego

Odpowiedź identyfikatora podrzędnego to jednorazowa odpowiedź od wydawcy nadrzędnego, która jest wysyłana do wydawcy podrzędnego w celu potwierdzenia utworzenia linku.

Treść wiadomości z identyfikatorem dziecięcym
Adres źródłowy	RLOC16 – element nadrzędny
Adres 16	RLOC16 – dziecko
Dane repliki wiodącej	informacje o liderze nadrzędnego (RLOC, identyfikator partycji, waga partycji)
Dane sieciowe	Informacje o sieci Threads (prefiksy sieci typu mesh, automatyczna konfiguracja adresów, bardziej szczegółowe trasy)
Trasa (tylko REED)	Propagacja trasy
Limit czasu	Czas bezczynności, po którym rodzic usuwa dziecko
Rejestracja adresu (tylko MED i SED)	Potwierdź zarejestrowane adresy

Podsumowanie

Czego się nauczyliśmy:

• Urządzenie Thread skanuje istniejące sieci
• Thread wykorzystuje siatkę linków typu mesh do konfigurowania linków i rozpowszechniania informacji o urządzeniach sieciowych
• Reklamy MLE informują inne urządzenia z wątkami o sieci i stanie linku
• Proces MLE Attach tworzy połączenie z rodzicami

Sprawdź swoją wiedzę