Обнаружение и формирование сети

Посмотреть исходный код на GitHub

Сети потоков

Сети потоков идентифицируются тремя уникальными идентификаторами:

• 2-байтовый идентификатор персональной сети (PAN ID)
• 8-байтовый расширенный идентификатор персональной сети (XPAN ID)
• Удобочитаемое сетевое имя

Например, сеть Thread может иметь следующие идентификаторы:

При создании новой сети Thread или поиске существующей сети для присоединения устройство Thread выполняет активное сканирование сетей 802.15.4 в пределах радиодиапазона:

1. Устройство передает запрос маяка 802.15.4 по определенному каналу.
2. В свою очередь, любые маршрутизаторы или конечные устройства, отвечающие требованиям маршрутизатора (REED), находящиеся в пределах досягаемости, транслируют сигнал маяка, который содержит идентификатор PAN сети потока, идентификатор XPAN и имя сети.
3. Устройство повторяет предыдущие два шага для каждого канала.

Как только устройство Thread обнаружит все сети в пределах досягаемости, оно может либо подключиться к существующей сети, либо создать новую, если сети не обнаружены.

Создание Mesh Link

Thread использует протокол Mesh Link Establishment (MLE) для настройки ссылок и распространения информации о сети на устройства Thread.

В конфигурации канала MLE используется для:

• Обнаружение ссылок на соседние устройства
• Определить качество ссылок на соседние устройства
• Установить ссылки на соседние устройства
• Согласование параметров канала (тип устройства, счетчики кадров, время ожидания) с одноранговыми узлами.

MLE распространяет следующие типы информации на устройства, желающие установить связь:

• Данные лидера (RLOC лидера, идентификатор раздела, вес раздела)
• Сетевые данные (сетевые префиксы, автоконфигурация адресов, более конкретные маршруты)
• Распространение маршрута

Распространение маршрута в Thread работает аналогично протоколу маршрутной информации (RIP), протоколу маршрутизации на основе вектора расстояния.

Создать новую сеть

Если устройство решает создать новую сеть, оно выбирает наименее загруженный канал и идентификатор PAN, не используемый другими сетями, затем становится маршрутизатором и выбирает себя лидером. Это устройство отправляет сообщения MLE Advertisement другим устройствам 802.15.4, чтобы информировать их о состоянии своего канала, и отвечает на запросы Beacon от других устройств Thread, выполняющих активное сканирование.

Присоединяйтесь к существующей сети

Если устройство решает присоединиться к существующей сети, оно настраивает свой канал, идентификатор PAN, идентификатор XPAN и сетевое имя в соответствии с таковыми в целевой сети с помощью настройки потока, а затем проходит процесс подключения MLE для подключения в качестве дочернего (конечного устройства). ). Этот процесс используется для ссылок «дочерний-родительский».

1. Дочерний элемент отправляет многоадресный родительский запрос всем соседним маршрутизаторам и устройствам REED в целевой сети.
2. Все соседние маршрутизаторы и REED (если маска сканирования родительского запроса включает REED) отправляют родительские ответы с информацией о себе.
3. Дочерний элемент выбирает Родительское устройство и отправляет ему Запрос идентификатора дочернего элемента .
4. Родитель отправляет ответ с идентификатором ребенка для подтверждения установления связи.

1. Родительский запрос

Родительский запрос — это многоадресный запрос от подключаемого устройства, который используется для обнаружения соседних маршрутизаторов и конечных устройств, отвечающих требованиям маршрутизатора (REED), в целевой сети.

2. Ответ родителей

Родительский ответ — это одноадресный ответ на родительский запрос, который предоставляет информацию о маршрутизаторе или REED для присоединяемого устройства.

3. Запрос удостоверения личности ребенка

Запрос идентификатора ребенка — это одноадресный запрос от присоединяемого устройства (дочернего), который отправляется на маршрутизатор или REED (родительский) с целью установления связи «дочерний-родительский». Если запрос отправляется на REED, он обновляется до маршрутизатора, прежде чем принять запрос.

4. Ответ ID ребенка

Ответ Child ID — это одноадресный ответ от родителя, который отправляется дочернему элементу для подтверждения того, что связь «дочерний-родительский» установлена.

Резюме

Что вы узнали:

• Устройство Thread выполняет активное сканирование существующих сетей.
• Thread использует Mesh Link Establishment для настройки ссылок и распространения информации о сетевых устройствах.
• Рекламные сообщения MLE информируют другие устройства Thread о сети устройства и состоянии канала.
• Процесс присоединения MLE устанавливает связи «дочерний-родительский»

Проверьте свое понимание