เครือข่ายและการสํารวจ

ดูแหล่งที่มาใน GitHub

เครือข่ายเทรด

ตัวระบุเทรดระบุด้วยตัวระบุที่ไม่ซ้ํากัน 3 รายการ ได้แก่

  • รหัสเครือข่ายพื้นที่ส่วนตัว 2 ไบต์ (รหัส PAN)
  • รหัสเครือข่ายพื้นที่ส่วนตัว 8 ไบต์ (รหัส XPAN)
  • ชื่อเครือข่ายที่มนุษย์อ่านได้

ตัวอย่างเช่น เครือข่ายเทรดอาจมีตัวระบุต่อไปนี้

ตัวระบุ ค่า
PAN ID 0xBEEF
รหัส XPAN 0xBEEF1111CAFE2222
ชื่อเครือข่าย yourThreadCafe
การสแกน OT ที่ใช้งานอยู่

เมื่อสร้างเครือข่ายเทรดใหม่หรือค้นหาเครือข่ายที่มีอยู่แล้วเพื่อเข้าร่วม อุปกรณ์เทรดจะสแกนหาเครือข่าย 802.15.4 ภายในช่วงสัญญาณวิทยุ ดังนี้

  1. อุปกรณ์เผยแพร่คําขอบีคอน 802.15.4 ในช่องที่กําหนด
  2. ในทางกลับกัน เราเตอร์หรืออุปกรณ์ปลายทางที่มีสิทธิ์ (REED) ของเราเตอร์ในช่วงต่างๆ ให้ออกอากาศบีคอนที่มีรหัส PAN ของเครือข่าย, รหัส XPAN และชื่อเครือข่าย
  3. อุปกรณ์ต้องทําซ้ํา 2 ขั้นตอนก่อนหน้าสําหรับแต่ละช่องทาง

เมื่ออุปกรณ์เทรดค้นพบเครือข่ายทั้งหมดในช่วงนี้แล้ว อาจแนบกับเครือข่ายที่มีอยู่ หรือสร้างเครือข่ายใหม่หากไม่พบเครือข่าย

โดยเทรดจะใช้โปรโตคอล Mesh Link Implementation (MLE) เพื่อกําหนดค่าลิงก์และเผยแพร่ข้อมูลเกี่ยวกับเครือข่ายไปยังอุปกรณ์เทรด

ในการกําหนดค่าลิงก์ ระบบจะใช้ MLE เพื่อทําสิ่งต่อไปนี้

  • สํารวจลิงก์ไปยังอุปกรณ์ที่อยู่ใกล้เคียง
  • กําหนดคุณภาพของลิงก์ไปยังอุปกรณ์ใกล้เคียง
  • สร้างลิงก์ไปยังอุปกรณ์ที่อยู่ใกล้เคียง
  • เจรจาพารามิเตอร์ลิงก์ (ประเภทอุปกรณ์ ตัวนับเฟรม ระยะหมดเวลา) กับเพื่อนแอป

MLE เผยแพร่ข้อมูลประเภทต่อไปนี้ไปยังอุปกรณ์ที่ต้องการสร้างลิงก์

  • ข้อมูลผู้นํา (ผู้นํา RLOC, รหัสพาร์ติชัน, น้ําหนักพาร์ติชัน)
  • ข้อมูลเครือข่าย (คํานําหน้า Mesh, การกําหนดค่าที่อยู่อัตโนมัติ, เส้นทางที่เจาะจงยิ่งขึ้น)
  • การเผยแพร่เส้นทาง

การเผยแพร่เส้นทางในชุดข้อความทํางานคล้ายกับ Routing Information Protocol (RIP) ซึ่งเป็นโปรโตคอลการกําหนดเส้นทางเวกเตอร์เวกเตอร์

สร้างเครือข่ายใหม่

หากอุปกรณ์เลือกสร้างเครือข่ายใหม่ อุปกรณ์จะเลือกช่องที่พลุกพล่านที่สุดและรหัส PAN ที่เครือข่ายอื่นไม่ได้ใช้ จากนั้นจะกลายเป็นเราเตอร์และเลือกว่าเป็นผู้นํา อุปกรณ์นี้ส่งข้อความโฆษณา MLE ไปยังอุปกรณ์ 802.15.4 อื่นๆ เพื่อแจ้งสถานะลิงก์ของอุปกรณ์ และตอบสนองต่อคําขอบีคอนโดยอุปกรณ์เทรดอื่นๆ ที่ทําหน้าที่สแกน

เข้าร่วมเครือข่ายที่มีอยู่

หากอุปกรณ์เลือกเข้าร่วมเครือข่ายที่มีอยู่ อุปกรณ์จะกําหนดค่าช่อง, PAN รหัส, รหัส XPAN และชื่อเครือข่ายให้ตรงกับเครือข่ายเป้าหมายผ่าน "การจัดชุดข้อความ" จากนั้นทําตามขั้นตอน MLE Attach เพื่อแนบเป็น Child (End Device) ขั้นตอนนี้จะใช้กับลิงก์รายการย่อย

  1. ผู้เผยแพร่โฆษณาย่อยส่งคําขอหลักแบบหลายแคสต์ไปยังเราเตอร์และ REED ใกล้เคียงทั้งหมดในเครือข่ายเป้าหมาย
  2. เราเตอร์และ REED ใกล้เคียงทั้งหมด (หากหน้ากากสแกนคําขอหลักมี REED) ส่งการตอบกลับของผู้ปกครองพร้อมข้อมูลเกี่ยวกับตนเอง
  3. ผู้เผยแพร่โฆษณาย่อยเลือกอุปกรณ์หลักและส่งคําขอรหัสผู้เผยแพร่โฆษณาย่อยไปยังอุปกรณ์ดังกล่าว
  4. ผู้เผยแพร่โฆษณาหลักส่งการตอบกลับรหัสย่อยเพื่อยืนยันการลิงก์ลิงก์

1. คําขอของผู้ปกครอง

คําขอหลักคือคําขอมัลติแคสต์จากอุปกรณ์ที่แนบซึ่งใช้ค้นหาเราเตอร์ที่อยู่ใกล้เคียงและอุปกรณ์ปลายทางที่มีสิทธิ์ของเราเตอร์ (REED) ในเครือข่ายเป้าหมาย

คําขอแนบผู้ปกครองของ OT MLE
เนื้อหาข้อความคําขอจากผู้ปกครอง
โหมด อธิบายชื่ออุปกรณ์ที่แนบมา
ปัญหาที่ท้าทาย ทดสอบความทันท่วงทีของการตอบกลับจากผู้ปกครองเพื่อป้องกันการเล่นซ้ํา
สแกนหน้ากาก จํากัดคําขอไว้ที่เราเตอร์หรือทั้งเราเตอร์ REED

2. คําตอบของผู้ปกครอง

การตอบกลับของผู้ปกครองคือการตอบกลับคําขอของผู้ปกครองที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับเราเตอร์หรือ REED ไปยังอุปกรณ์ที่แนบ

OT MLE แนบคําตอบของผู้ปกครอง
เนื้อหาข้อความตอบกลับของผู้ปกครอง
เวอร์ชัน เวอร์ชันโปรโตคอลเทรด
คําตอบ สําเนาของชาเลนจ์คําขอของผู้ปกครอง
ตัวนับเฟรมลิงก์ 802.15.4 ตัวนับเฟรมบนเราเตอร์/REED
ตัวนับเฟรม MLE ตัวนับเฟรม MLE บนเราเตอร์/REED
ที่อยู่ต้นทาง RLOC16 ของเราเตอร์/REED
ลิงก์อัตรากําไร รับคุณภาพสัญญาณของเราเตอร์/REED
การเชื่อมต่อ อธิบายระดับการเชื่อมต่อของเราเตอร์/REED
ข้อมูลผู้นํา ข้อมูลเกี่ยวกับผู้นําของเราเตอร์/REED
ปัญหาที่ท้าทาย ทดสอบความทันท่วงทีของคําขอรหัสเด็กเพื่อป้องกันการโจมตีซ้ํา

3. คําขอรหัสย่อย

คําขอ Child ID เป็นคําขอ Unicast จากอุปกรณ์ที่แนบ (Child) ที่ส่งไปยังเราเตอร์หรือ REED (Parent) เพื่อจุดประสงค์ในการสร้างลิงก์ Child-Parent หากส่งคําขอไปยัง REED แล้ว คําขอจะอัปเกรดตัวเองไปยังเราเตอร์ก่อนที่จะยอมรับคําขอ

คําขอรหัสเด็ก OT MLE
เนื้อหาข้อความคําขอรหัสเด็ก
เวอร์ชัน เวอร์ชันโปรโตคอลเทรด
คําตอบ สําเนาของชาเลนจ์การตอบกลับของผู้ปกครอง
ตัวนับเฟรมลิงก์ 802.15.4 ตัวนับเฟรมของเด็ก
ตัวนับเฟรม MLEตัวนับเฟรม MLE ในเด็ก
โหมด อธิบายสิทธิ์ของเด็ก
ระยะหมดเวลา ระยะเวลาที่ไม่มีการใช้งานก่อนที่ผู้ปกครองจะนําบุตรหลานออก
การจดทะเบียนที่อยู่ (MED และ SED เท่านั้น) ลงทะเบียนที่อยู่ IPv6

4. การตอบกลับสําหรับรหัสย่อย

Child ID Response เป็นการตอบกลับ Unicast จากเครือข่ายหลักที่ส่งไปยังผู้เผยแพร่โฆษณาย่อยเพื่อยืนยันว่ามีการสร้างการลิงก์ Child-Parent แล้ว

OTMLE แนบการตอบกลับรหัสเด็ก
เนื้อหาข้อความรหัสตอบกลับย่อย
ที่อยู่ต้นทาง RSA ของผู้ปกครอง 16
ที่อยู่ 16 พอร์ทัล 16
ข้อมูลผู้นํา ข้อมูลเกี่ยวกับผู้นําของผู้เผยแพร่โฆษณาหลัก (RLOC, รหัสพาร์ติชัน, น้ําหนักพาร์ติชัน)
ข้อมูลเครือข่าย ข้อมูลเกี่ยวกับเครือข่ายเทรด (คํานําหน้า Mesh, การกําหนดค่าที่อยู่อัตโนมัติ, เส้นทางที่เจาะจงยิ่งขึ้น)
เส้นทาง (REED เท่านั้น) การเผยแพร่เส้นทาง
ระยะหมดเวลา ระยะเวลาที่ไม่มีการใช้งานก่อนที่ผู้ปกครองจะนําบุตรหลานออก
การจดทะเบียนที่อยู่ (MED และ SED เท่านั้น) ยืนยันที่อยู่ที่ลงทะเบียน

สรุป

สิ่งที่คุณได้เรียนรู้มีดังนี้

  • อุปกรณ์เทรดดําเนินการสแกนเครือข่ายที่มีอยู่อย่างต่อเนื่อง
  • เทรดใช้การลิงก์ Mesh เพื่อกําหนดค่าลิงก์และเผยแพร่ข้อมูลเกี่ยวกับอุปกรณ์เครือข่าย
  • ข้อความโฆษณา MLE จะแจ้งอุปกรณ์เทรดอื่นๆ เกี่ยวกับเครือข่ายและสถานะลิงก์ของอุปกรณ์
  • กระบวนการ MLE แนบจะสร้างลิงก์รายการย่อย

ทดสอบความเข้าใจ

ตัวระบุใดไม่ใช้สําหรับระบุเครือข่ายเทรด
รหัสเครือข่ายพื้นที่ส่วนตัว 2 ไบต์ (รหัส PAN)
ผิด รหัสเครือข่ายระบุว่ามีเครือข่ายชุดข้อความส่วนหนึ่ง
รหัสเครือข่ายพื้นที่ส่วนตัวที่ขยาย 8 ไบต์ (รหัส XPAN)
ผิด ระบุเครือข่าย XPAN ด้วยเครือข่ายชุดข้อความบางส่วน
ชื่อเครือข่ายที่มนุษย์อ่านได้
ผิด เครือข่ายเทรดระบุโดยชื่อเครือข่ายที่มนุษย์อ่านได้บางส่วน
SSID ยาว 32 อักขระ
ถูกต้อง ตัวระบุเครือข่ายเทรดจะไม่ใช้ SSID ซึ่งต่างจากเครือข่าย Wi-Fi 802.11
คําขอหลักมีไว้สําหรับวัตถุประสงค์ใด
หากต้องการค้นหาเราเตอร์ใกล้เคียงและอุปกรณ์ปลายทางที่มีสิทธิ์ของเราเตอร์ (REED) ในเครือข่ายเป้าหมาย
ถูกต้อง คําขอของผู้ปกครองออกโดยอุปกรณ์ที่ต้องการแนบกับเครือข่าย
เพื่อประกาศว่าเราเตอร์จะกลายเป็นผู้ปกครอง
ผิด เราเตอร์จะไม่เริ่มความสัมพันธ์แบบหลักกับย่อยกับอุปกรณ์เครือข่ายอื่น แต่อุปกรณ์เครือข่ายจะเลือกเราเตอร์เป็น Child แทน
วิธีขอให้โปรโมตอุปกรณ์ที่มีสิทธิ์สําหรับเราเตอร์เป็นเราเตอร์
ผิด
คําขอของผู้ปกครองใช้ที่อยู่ประเภทใด
Unicast
ผิด
Anycast
ผิด
มัลติแคสต์
ถูกต้อง
ประกาศ
ผิด
เมื่ออุปกรณ์แนบกับเครือข่ายเทรดในตอนแรก ประเภทของอุปกรณ์คืออะไร
เด็ก (อุปกรณ์ปลายทาง)
ถูกต้อง อุปกรณ์ที่เข้าร่วมเครือข่ายเทรดจะเริ่มเป็นอุปกรณ์ปลายทางในเครือข่ายนั้นเสมอ
FTD (อุปกรณ์เทรดแบบเต็ม)
ผิด
REED (อุปกรณ์สิ้นสุดที่มีสิทธิ์สําหรับเราเตอร์)
ผิด