شبكات Thread
يتم تحديد شبكات سلاسل المحادثات من خلال ثلاثة معرّفات فريدة:
- رقم تعريف شبكة المنطقة الشخصية (PAN ID) المكوّن من بايتين
- رقم تعريف شبكة منطقة شخصية موسّعة (XPAN ID) مكوّن من 8 بايت
- اسم شبكة سهل القراءة
على سبيل المثال، قد تحتوي شبكة Thread على المعرّفات التالية:
| المُعرّف | القيمة |
|---|---|
| رقم PAN | 0xBEEF |
| معرّف XPAN | 0xBEEF1111CAFE2222 |
| اسم الشبكة | yourThreadCafe |
عند إنشاء شبكة Thread جديدة أو البحث عن شبكة حالية للانضمام إليها، يُجري جهاز Thread عملية بحث نشط عن شبكات 802.15.4 ضمن نطاق البث اللاسلكي:
- يُرسِل الجهاز طلب إشارات 802.15.4 على قناة معيّنة.
- في المقابل، تبث أي أجهزة توجيه أو أجهزة نهاية مؤهَّلة للتوجيه (REED) ضمن النطاق إشارة تحتوي على معرّف PAN لشبكة Thread ومعرّف XPAN واسم الشبكة.
- يكرّر الجهاز الخطوتَين السابقتَين لكل قناة.
بعد أن يكتشف جهاز Thread جميع الشبكات في النطاق، يمكنه إما الربط بشبكة حالية أو إنشاء شبكة جديدة إذا لم يتم اكتشاف أي شبكات.
إنشاء رابط شبكة متداخلة
يستخدم Thread بروتوكول Mesh Link Establishment (MLE) لضبط الروابط و نشر المعلومات حول الشبكة على أجهزة Thread.
في عملية ضبط الرابط، يتم استخدام MLE لإجراء ما يلي:
- اكتشاف عمليات الربط بالأجهزة المجاورة
- تحديد جودة الروابط بالأجهزة المجاورة
- إنشاء روابط بالأجهزة المجاورة
- التفاوض على مَعلمات الربط (نوع الجهاز، عدادات اللقطات، مهلة الانتظار) مع الأجهزة المشابهة
تنشر MLE الأنواع التالية من المعلومات للأجهزة التي تريد إنشاء روابط:
- بيانات القائد (RLOC للقائد، ورقم تعريف القسم، ووزن القسم)
- بيانات الشبكة (بادئات الشبكة، وإعداد العناوين تلقائيًا، ومسارات أكثر تحديدًا)
- نشر المسار
تعمل عملية نشر المسار في Thread على غرار بروتوكول معلومات التوجيه (RIP)، وهو بروتوكول توجيه متجه المسافة.
إنشاء شبكة جديدة
إذا اختار الجهاز إنشاء شبكة جديدة، سيختار القناة الأقل انشغالًا ومعرّف PAN غير المستخدَم في الشبكات الأخرى، ثم يصبح جهاز توجيه ويختار نفسه كجهاز رئيسي. يُرسِل هذا الجهاز رسائل إعلانات MLE إلى أجهزة 802.15.4 الأخرى لإعلامها بحالة الربط، ويستجيب لطلبات الإشارة من أجهزة Thread الأخرى التي تُجري عملية مسح ضوئي نشط.
الانضمام إلى شبكة حالية
إذا اختار الجهاز الانضمام إلى شبكة حالية، سيضبط القناة وPAN ID وXPAN ID واسم الشبكة لمطابقة الشبكة المستهدَفة من خلال عملية إشعال Thread ، ثم يمر بعملية ربط MLE للربط كجهاز تابع (جهاز طرفي). وتُستخدَم هذه العملية لإنشاء روابط بين الأطفال والوالدَين.
- يُرسِل الجهاز "الطفل" طلبًا إلى الوالدَين عبر البث المتعدد إلى جميع الموجهات وأجهزة REED المجاورة في الشبكة المستهدَفة.
- تُرسِل جميع أجهزة التوجيه وأجهزة REED المجاورة (إذا كان قناع فحص طلبات الوالد يتضمّن أجهزة REED) ردود الوالد التي تتضمّن معلومات عن نفسها.
- يختار الطفل جهاز أحد الوالدَين ويرسل إليه طلبًا للحصول على معرّف الطفل.
- يرسل أحد الوالدَين ردًا بشأن مستند تعريف الطفل لتأكيد عملية إنشاء الرابط.
1. طلب أحد الوالدَين
طلب التوجيه هو طلب بث متعدد من الجهاز المُدرَج الذي يتم استخدامه لاكتشاف أجهزة التوجيه المجاورة والأجهزة النهائية المؤهَّلة للتوجيه (REED) في الشبكة المستهدَفة.
| محتوى رسائل طلب الموافقة من الوالدَين | |
|---|---|
| الوضع | يصف الجهاز المُرفَق |
| التحدي | يختبر سرعة تقديم ردّ أحد الوالدَين لمنع هجمات إعادة التشغيل |
| Scan Mask | حصر الطلب على أجهزة التوجيه فقط أو على كلّ من أجهزة التوجيه وأجهزة REED |
2. ردّ أحد الوالدَين
"الردّ من الجهاز الرئيسي" هو ردّ أحادي البث على "طلب من الجهاز الرئيسي" يقدّم معلومات عن جهاز توجيه أو جهاز REED إلى الجهاز المُرفَق.
| محتوى رسالة ردّ أحد الوالدَين | |
|---|---|
| الإصدار | إصدار بروتوكول Thread |
| الاستجابة | نسخة من طلب إعادة النظر في طلب أحد الوالدَين |
| ربط الإطار العدّاد | عدّاد اللقطات 802.15.4 على جهاز التوجيه/REED |
| عدّاد MLE Frame | عدّاد اللقطات في MLE على جهاز التوجيه/REED |
| عنوان المصدر | RLOC16 لجهاز التوجيه/REED |
| الرابط هامش | تلقّي جودة الإشارة لجهاز التوجيه/REED |
| إمكانية الاتصال | يصف مستوى اتصال جهاز التوجيه/REED |
| Leader البيانات | معلومات عن قائد جهاز التوجيه/REED |
| التحدي | اختبار مدى ملاءمة وقت تقديم طلب مستند تعريف الطفل لمنع هجمات إعادة التشغيل |
3- طلب مستند تعريف الطفل
طلب رقم تعريف الطفل هو طلب بث أحادي من الجهاز المُرفَق (الطفل) يتم توجيهه إلى جهاز التوجيه أو REED (الوالد) بغرض إنشاء رابط بين الطفل والوالد. إذا تم إرسال الطلب إلى وحدة REED، ترقي نفسها إلى جهاز توجيه قبل قبول الطلب.
| محتوى رسالة طلب رقم تعريف الحساب الفرعي | |
|---|---|
| الإصدار | إصدار بروتوكول Thread |
| الاستجابة | نسخة من تحدّي الردّ من أحد الوالدَين |
| ربط الإطار العدّاد | عدّاد اللقطات 802.15.4 على الجهاز الثانوي |
| عدّاد MLE Frame | عدّاد اللقطات في الثانية لميزة "التشفير من جهة العميل" في الحساب الفرعي |
| الوضع | يصف الطفل |
| المهلة | مدة عدم النشاط قبل أن يزيل حساب "الأب" حساب "الطفل" |
| العنوان التسجيل (MEDs وSEDs فقط) | تسجيل عناوين IPv6 |
4. استجابة رقم تعريف الطفل
ردّ رقم تعريف الطفل هو ردّ أحادي الإرسال من أحد الوالدَين يتم إرساله إلى الطفل لتأكيد إنشاء رابط بين الطفل والوالد.
| محتوى رسالة الردّ بشأن الحساب الفرعي | |
|---|---|
| عنوان المصدر | عنوان RLOC16 للوحدة الرئيسية |
| Address16 | RLOC16 للطفل |
| Leader البيانات | معلومات عن قائد الشبكة الرئيسية (RLOC، رقم تعريف القسم، وزن القسم) |
| بيانات الشبكة | معلومات عن شبكة Thread (بادئات على الشبكة، وإعداد العنوان تلقائيًا، ومسارات أكثر تحديدًا) |
| المسار (REED فقط) | نشر المسار |
| المهلة | مدة عدم النشاط قبل أن يزيل حساب "الأب" حساب "الطفل" |
| العنوان التسجيل (MEDs وSEDs فقط) | تأكيد العناوين المسجّلة |
ملخّص
ما تعلمته:
- يُجري جهاز Thread عملية بحث نشطة عن الشبكات الحالية.
- يستخدم Thread عملية "إنشاء رابط شبكة" لضبط الروابط ونشر معلومات عن أجهزة الشبكة.
- تُعلم رسائل الإعلانات عن MLE أجهزة Thread الأخرى بشأن حالة الشبكة والربط الخاصة بالجهاز.
- تعمل عملية إرفاق MLE على إنشاء روابط بين العنصر الرئيسي والعنصر الثانوي.