Redes de linhas de execução
As redes Thread são identificadas por três identificadores exclusivos:
- Código de rede de área pessoal de 2 bytes (ID do PAN)
- Código de rede da área pessoal estendida de 8 bytes (ID do XPAN)
- Um nome de rede legível
Por exemplo, uma rede Thread pode ter os seguintes identificadores:
| Identificador | Valor |
|---|---|
| Código PAN | 0xBEEF |
| Código XPAN | 0xBEEF1111CAFE2222 |
| Nome da rede | yourThreadCafe |
Ao criar uma nova rede Thread ou procurar uma existente, um dispositivo Thread realiza uma verificação ativa para redes 802.15.4 dentro do intervalo de rádio:
- O dispositivo transmite uma solicitação de beacon 802.15.4 em um canal específico.
- Por sua vez, qualquer roteador ou dispositivo final qualificado (REED, na sigla em inglês) do roteador transmite um sensor que contém o código PAN da rede Thread, o código XPAN e o nome da rede.
- O dispositivo repete as duas etapas anteriores para cada canal.
Depois que um dispositivo com linha de execução descobrir todas as redes ao alcance, ele poderá se conectar a uma rede existente ou criar uma nova se nenhuma rede for descoberta.
Estabelecimento do link da malha
A linha de execução usa o protocolo estabelecer link link (MLE) para configurar links e transmitir informações sobre a rede para dispositivos Thread.
Na configuração de vinculações, o MLE é usado para:
- Descobrir links para dispositivos vizinhos
- Determinar a qualidade dos links para dispositivos vizinhos
- Estabelecer links para dispositivos vizinhos
- Negociar parâmetros de link (tipo de dispositivo, contadores de frame, tempo limite) com apps semelhantes
O MLE divulga os seguintes tipos de informações para dispositivos que querem estabelecer links:
- Dados do líder (RLOC do líder, ID da partição, peso da partição)
- Dados de rede (prefixos na malha, configuração automática de endereços, rotas mais específicas)
- Propagação de rota
A propagação de rotas na linha de execução funciona de maneira semelhante ao Protocolo de Informações de Roteamento (RIP, na sigla em inglês), um protocolo de roteamento de vetores de distância.
Criar uma nova rede
Se o dispositivo optar por criar uma nova rede, ele selecionará o canal menos ocupado e um ID do PAN que não está em uso por outras redes, ele se tornará um roteador e se escolherá como líder. Esse dispositivo envia mensagens de publicidade de MLE a outros dispositivos 802.15.4 para informá-los sobre o estado do link e responde a solicitações de beacon de outros dispositivos Thread que executam uma verificação ativa.
Conectar-se a uma rede existente
Se o dispositivo optar por participar de uma rede existente, ele configurará o canal, o ID do PAN, o ID do XPAN e o nome da rede para corresponder aos da rede de destino via Comissões de linhas de execução. Em seguida, ele passará pelo processo de anexação de MLE para anexar como filho (dispositivo final). Esse processo é usado para links pai-filho.
- O filho envia uma solicitação pai de multicast para todos os roteadores e REEDs vizinhos na rede de destino.
- Todos os roteadores e REEDs vizinhos (se a máscara de verificação de solicitação pai incluir REEDs) enviam respostas pais com informações sobre eles mesmos.
- O filho escolhe um dispositivo pai e envia uma solicitação de ID do filho a ele.
- O pai envia uma resposta de ID filho para confirmar o estabelecimento do link.
1. Solicitação de pai/mãe
Uma solicitação mãe é uma solicitação multicast do dispositivo anexado que é usado para descobrir roteadores vizinhos e dispositivos finais qualificados do roteador (REEDs, na sigla em inglês) na rede de destino.
| Conteúdo da mensagem de solicitação do familiar responsável | |
|---|---|
| Mode | Descreve o dispositivo anexado. |
| Desafio | Testa a pontualidade da resposta pai para evitar ataques repetidos |
| Máscara de digitalização | Limita a solicitação a somente roteadores ou a roteadores e REEDs |
2. Resposta de pai/mãe
Uma resposta pai é uma resposta unicast a uma solicitação pai que fornece informações sobre um roteador ou REED ao dispositivo anexado.
| Conteúdo da mensagem pai/mãe | |
|---|---|
| Versão | Versão do protocolo da linha de execução |
| Resposta | Cópia do desafio de solicitação dos pais |
| Contador de frames de link | Contador de frames 802.15.4 no roteador/REED |
| Contador de frames MLE | Contador de frames MLE no roteador/REED |
| Endereço de origem | RLOC16 do roteador/REED |
| Margem do link | Receber a qualidade do sinal do roteador/REED |
| Conectividade | Descreve o nível de conectividade do roteador/REED |
| Dados líderes | Informações sobre o líder do roteador/REED |
| Desafio | Testa a pontualidade da solicitação do ID do filho para evitar ataques de repetição |
3. Solicitação de ID filho
Uma solicitação de ID filho é uma solicitação unicast do dispositivo anexado (Child) enviada ao roteador ou REED (pai) para estabelecer um link pai-filho. Se a solicitação for enviada a um REED, ela será atualizada para um roteador antes de aceitar a solicitação.
| Conteúdo da mensagem de solicitação do ID da criança | |
|---|---|
| Versão | Versão do protocolo da linha de execução |
| Resposta | Cópia do desafio "Resposta dos pais" |
| Contador de frames de link | Contador 802.15.4 de frame no filho |
| Contador de frames MLE | Contador de frames MLE no filho |
| Mode | Descreve o filho |
| Tempo limite | Duração da inatividade antes que o Pai remova o Filho |
| Registro de endereços (somente MEDs e SEDs) | Registrar endereços IPv6 |
4. Resposta do ID filho
Uma resposta de código filho é uma resposta unicast do pai enviada para o filho para confirmar que um link pai-filho foi estabelecido.
| Conteúdo da mensagem de resposta do ID filho | |
|---|---|
| Endereço de origem | RLOC16 do pai/mãe |
| Endereço16 | RLOC16 do filho |
| Dados líderes | Informações sobre o líder do recurso pai (RLOC, ID da partição, peso da partição) |
| Dados da rede | Informações sobre a rede Thread (prefixos na malha, configuração automática de endereços, rotas mais específicas) |
| Rota (apenas REED) | Propagação de rota |
| Tempo limite | Duração da inatividade antes que o Pai remova o Filho |
| Registro de endereços (somente MEDs e SEDs) | Confirmar endereços registrados |
Recapitulação
O que você aprendeu:
- Um dispositivo Thread faz uma verificação ativa para redes existentes
- A linha de execução usa o estabelecimento de links de malha para configurar links e divulgar informações sobre dispositivos de rede.
- As mensagens de publicidade do MLE informam outros dispositivos da linha de execução sobre o estado do link e a rede de um dispositivo
- O processo "Anexo do MLE" estabelece links pai-filho