Redes de tópicos
As redes de threads são identificadas por três identificadores exclusivos:
- ID de rede de área pessoal de 2 bytes (ID PAN)
- ID de rede de área pessoal estendida de 8 bytes (XPAN ID)
- Um nome de rede legível por humanos
Por exemplo, uma rede Thread pode ter os seguintes identificadores:
| Identificador | Valor |
|---|---|
| PAN ID | 0xBEEF |
| XPAN ID | 0xBEEF1111CAFE2222 |
| Nome da rede | yourThreadCafe |
Ao criar uma nova rede Thread, ou procurar uma existente para ingressar, um dispositivo Thread executa uma varredura ativa para redes 802.15.4 dentro do alcance de rádio:
- O dispositivo transmite uma solicitação de beacon 802.15.4 em um canal específico.
- Em troca, quaisquer Roteadores ou Dispositivos Finais Elegíveis de Roteador (REEDs) no alcance transmitem um Beacon que contém seu ID de PAN de rede de Thread, ID de XPAN e Nome de Rede.
- O dispositivo repete as duas etapas anteriores para cada canal.
Uma vez que um dispositivo Thread tenha descoberto todas as redes ao alcance, ele pode se conectar a uma rede existente ou criar uma nova se nenhuma rede for descoberta.
Estabelecimento de links de malha
Thread usa o protocolo Mesh Link Establishment (MLE) para configurar links e disseminar informações sobre a rede para dispositivos Thread.
Na configuração do link, o MLE é usado para:
- Descubra links para dispositivos vizinhos
- Determinar a qualidade dos links para dispositivos vizinhos
- Estabeleça links para dispositivos vizinhos
- Negocie parâmetros de link (tipo de dispositivo, contadores de quadros, tempo limite) com os pares
O MLE divulga os seguintes tipos de informações para dispositivos que desejam estabelecer links:
- Dados do líder (RLOC do líder, ID da partição, peso da partição)
- Dados de rede (prefixos em malha, configuração automática de endereços, rotas mais específicas)
- Propagação de rota
A propagação de rota no Thread funciona de maneira semelhante ao Routing Information Protocol (RIP), um protocolo de roteamento de vetor de distância.
Criar uma nova rede
Se o dispositivo optar por criar uma nova rede, ele seleciona o Canal menos ocupado e um PAN ID que não está em uso por outras redes, então se torna um Roteador e se elege o Líder. Este dispositivo envia mensagens de anúncio MLE para outros dispositivos 802.15.4 para informá-los sobre seu estado de link e responde a solicitações de beacon por outros dispositivos Thread executando uma varredura ativa.
Junte-se a uma rede existente
Se o dispositivo optar por ingressar em uma rede existente, ele configura seu Canal, PAN ID, XPAN ID e Nome de rede para corresponder ao da rede de destino via Thread Commissioning e, em seguida, passa pelo processo de anexação MLE para anexar como filho (dispositivo final ). Esse processo é usado para links pai-filho.
- O filho envia uma solicitação pai multicast para todos os roteadores e REEDs vizinhos na rede de destino.
- Todos os roteadores e REEDs vizinhos (se a máscara de varredura de solicitação pai incluir REEDs) enviam respostas pai com informações sobre si mesmos.
- A criança escolhe um dispositivo pai e envia uma solicitação de ID de criança para ele.
- O pai envia uma resposta de ID filho para confirmar o estabelecimento do link.
1. Solicitação dos Pais
Uma solicitação pai é uma solicitação multicast do dispositivo de conexão que é usada para descobrir roteadores vizinhos e dispositivos finais elegíveis para roteadores (REEDs) na rede de destino.
| Conteúdo da mensagem de solicitação pai | |
|---|---|
| Modo | Descreve o dispositivo de conexão |
| Desafio | Testa a pontualidade da Resposta dos Pais para evitar ataques de repetição |
| Máscara de digitalização | Limita a solicitação apenas a Roteadores ou a Roteadores e REEDs |
2. Resposta dos Pais
Uma resposta pai é uma resposta unicast a uma solicitação pai que fornece informações sobre um roteador ou REED ao dispositivo conectado.
| Conteúdo da mensagem de resposta dos pais | |
|---|---|
| Versão | Versão do protocolo de thread |
| Resposta | Cópia do Desafio de Solicitação dos Pais |
| Contador de quadros de links | 802.15.4 Contador de quadros no roteador/REED |
| Contador de quadros MLE | Contador de quadros MLE no roteador/REED |
| Endereço de Origem | RLOC16 do Roteador/REED |
| Margem do link | Receba a qualidade do sinal do roteador/REED |
| Conectividade | Descreve o nível de conectividade do roteador/REED |
| Dados do líder | Informações sobre o Líder do Roteador/REED |
| Desafio | Testa a pontualidade da solicitação de ID filho para evitar ataques de repetição |
3. Solicitação de ID da criança
Uma solicitação de ID filho é uma solicitação unicast do dispositivo anexado (filho) que é enviada ao roteador ou REED (pai) com a finalidade de estabelecer um link pai-filho. Se o pedido for enviado para um REED, ele se atualiza para um Roteador antes de aceitar o pedido.
| Conteúdo da mensagem de solicitação de ID filho | |
|---|---|
| Versão | Versão do protocolo de thread |
| Resposta | Cópia do Desafio de Resposta dos Pais |
| Contador de quadros de links | 802.15.4 Contador de quadros no filho |
| Contador de quadros MLE | Contador de quadros MLE no filho |
| Modo | Descreve a criança |
| Tempo esgotado | Duração da inatividade antes que o pai remova o filho |
| Registro de Endereço (apenas MEDs e SEDs) | Registrar endereços IPv6 |
4. Resposta do ID filho
Uma resposta de ID filho é uma resposta unicast do pai que é enviada ao filho para confirmar que um link pai-filho foi estabelecido.
| Conteúdo da mensagem de resposta do ID filho | |
|---|---|
| Endereço de Origem | RLOC16 dos pais |
| Endereço 16 | RLOC da criança16 |
| Dados do líder | Informações sobre o Líder dos Pais (RLOC, ID da Partição, Peso da Partição) |
| Dados de rede | Informações sobre a rede Thread (prefixos on-mesh, autoconfiguração de endereços, rotas mais específicas) |
| Rota (somente REED) | Propagação de rota |
| Tempo esgotado | Duração da inatividade antes que o pai remova o filho |
| Registro de Endereço (apenas MEDs e SEDs) | Confirmar endereços cadastrados |
Recapitular
O que você aprendeu:
- Um dispositivo Thread executa uma varredura ativa para redes existentes
- Thread usa Mesh Link Establishment para configurar links e disseminar informações sobre dispositivos de rede
- Mensagens de anúncio MLE informam outros dispositivos Thread sobre a rede de um dispositivo e o estado do link
- O processo MLE Attach estabelece vínculos entre pais e filhos