Mạng Thread
Mạng luồng được xác định bằng 3 giá trị nhận dạng duy nhất:
- Mã nhận dạng mạng cá nhân (PAN ID) gồm 2 byte
- Mã nhận dạng mạng cá nhân mở rộng (XPAN ID) 8 byte
- Tên mạng mà con người đọc được
Ví dụ: mạng Thread có thể có các giá trị nhận dạng sau:
| Số nhận dạng | Giá trị |
|---|---|
| Số tài khoản vĩnh viễn | 0xBEEF |
| Mã XPAN | 0xBEEF1111CAFE2222 |
| Tên mạng | yourThreadCafe |
Khi tạo một mạng Thread mới hoặc tìm kiếm một mạng Thread hiện có để tham gia, thiết bị Thread sẽ quét chủ động các mạng 802.15.4 trong phạm vi sóng:
- Thiết bị phát đi Yêu cầu beacon 802.15.4 trên một Kênh cụ thể.
- Đổi lại, mọi Bộ định tuyến hoặc Thiết bị cuối đủ điều kiện của bộ định tuyến (REED) trong phạm vi phát sóng một Beacon chứa mã nhận dạng PAN, mã nhận dạng XPAN và tên mạng của mạng Thread.
- Thiết bị lặp lại hai bước trước đó cho mỗi Kênh.
Sau khi phát hiện tất cả mạng trong phạm vi, thiết bị Thread có thể đính kèm vào một mạng hiện có hoặc tạo một mạng mới nếu không phát hiện thấy mạng nào.
Thiết lập liên kết mạng lưới
Thread sử dụng giao thức Thiết lập liên kết lưới (MLE) để định cấu hình các đường liên kết và truyền thông tin về mạng đến các thiết bị Thread.
Trong cấu hình đường liên kết, MLE được dùng để:
- Khám phá đường liên kết đến các thiết bị lân cận
- Xác định chất lượng của đường liên kết đến các thiết bị lân cận
- Thiết lập đường liên kết đến các thiết bị lân cận
- Thương lượng các tham số liên kết (loại thiết bị, bộ đếm khung hình, thời gian chờ) với các thiết bị đồng cấp
MLE phổ biến các loại thông tin sau đây cho các thiết bị muốn thiết lập đường liên kết:
- Dữ liệu về máy chủ đầu tiên (RLOC của máy chủ đầu tiên, Mã phân vùng, Trọng số phân vùng)
- Dữ liệu mạng (đuôi trên mạng, tự động định cấu hình địa chỉ, các tuyến cụ thể hơn)
- Truyền tải tuyến đường
Việc truyền tải tuyến trong Luồng hoạt động tương tự như Giao thức thông tin định tuyến (RIP), một giao thức định tuyến vectơ khoảng cách.
Tạo mạng mới
Nếu chọn tạo một mạng mới, thiết bị sẽ chọn Kênh bận rộn nhất và Mã nhận dạng PAN không được các mạng khác sử dụng, sau đó trở thành Trình định tuyến và tự chọn làm Trình điều phối. Thiết bị này gửi thông báo Quảng cáo MLE đến các thiết bị 802.15.4 khác để thông báo cho chúng về trạng thái liên kết và phản hồi các Yêu cầu Beacon của các thiết bị Thread khác đang quét chủ động.
Tham gia một mạng hiện có
Nếu chọn tham gia một mạng hiện có, thiết bị sẽ định cấu hình Kênh, Mã nhận dạng PAN, Mã nhận dạng XPAN và Tên mạng để khớp với mạng mục tiêu thông qua quy trình Cấp phép luồng, sau đó trải qua quy trình đính kèm MLE để đính kèm dưới dạng Thiết bị con (Thiết bị cuối). Quy trình này được dùng cho các đường liên kết Con-Cha mẹ.
- Thiết bị con gửi Yêu cầu gốc đa điểm đến tất cả các Trình định tuyến và REED lân cận trong mạng mục tiêu.
- Tất cả các Trình định tuyến và REED lân cận (nếu Mặt nạ quét yêu cầu của cha mẹ bao gồm cả REED) sẽ gửi Phản hồi của cha mẹ kèm theo thông tin về chính chúng.
- Thiết bị con chọn một thiết bị Cha mẹ và gửi Yêu cầu mã nhận dạng trẻ đến thiết bị đó.
- Tài khoản mẹ gửi Phản hồi mã con để xác nhận việc thiết lập liên kết.
1. Yêu cầu của cha mẹ
Yêu cầu gốc là một yêu cầu truyền đa điểm từ thiết bị đính kèm dùng để khám phá các Trình định tuyến lân cận và Thiết bị đầu cuối đủ điều kiện của Trình định tuyến (REED) trong mạng mục tiêu.
| Nội dung thư yêu cầu của cha mẹ | |
|---|---|
| Chế độ | Mô tả thiết bị đính kèm |
| Thách thức | Kiểm tra tính kịp thời của Phản hồi của cha mẹ để ngăn chặn các cuộc tấn công phát lại |
| Mặt nạ quét | Chỉ giới hạn yêu cầu ở Bộ định tuyến hoặc ở cả Bộ định tuyến và REED |
2. Phản hồi của cha mẹ
Phản hồi gốc là phản hồi một địa chỉ đến một Yêu cầu gốc, cung cấp thông tin về Trình định tuyến hoặc REED cho thiết bị đính kèm.
| Nội dung tin nhắn phản hồi của cha mẹ | |
|---|---|
| Phiên bản | Phiên bản giao thức luồng |
| Đáp | Bản sao của Yêu cầu thách thức của cha mẹ |
| Bộ đếm khung hình liên kết | Bộ đếm khung hình 802.15.4 trên bộ định tuyến/REED |
| Bộ đếm khung MLE | Bộ đếm khung MLE trên Bộ định tuyến/REED |
| Địa chỉ nguồn | RLOC16 của Bộ định tuyến/REED |
| Lề liên kết | Nhận chất lượng tín hiệu của Bộ định tuyến/REED |
| Khả năng kết nối | Mô tả mức độ kết nối của Bộ định tuyến/REED |
| Dữ liệu leader | Thông tin về Trình định tuyến/Người lãnh đạo của REED |
| Thách thức | Kiểm tra tính kịp thời của Yêu cầu giấy tờ tuỳ thân của trẻ để ngăn chặn các cuộc tấn công phát lại |
3. Yêu cầu giấy tờ tuỳ thân của trẻ
Yêu cầu mã nhận dạng con là một yêu cầu truyền tin một địa chỉ từ thiết bị đính kèm (Con) được gửi đến Bộ định tuyến hoặc REED (Mẹ) nhằm mục đích thiết lập mối liên kết Con-Mẹ. Nếu yêu cầu được gửi đến một REED, thì yêu cầu đó sẽ tự nâng cấp lên một Trình định tuyến trước khi chấp nhận yêu cầu.
| Nội dung thư yêu cầu mã nhận dạng trẻ em | |
|---|---|
| Phiên bản | Phiên bản giao thức luồng |
| Đáp | Bản sao của thử thách phản hồi dành cho cha mẹ |
| Bộ đếm khung hình liên kết | Bộ đếm khung hình 802.15.4 trên thiết bị con |
| Bộ đếm khung MLE | Bộ đếm khung hình MLE trên thành phần con |
| Chế độ | Mô tả thành phần con |
| Hết thời gian chờ | Khoảng thời gian không hoạt động trước khi Tài khoản mẹ xoá Tài khoản con |
| Đăng ký địa chỉ (chỉ dành cho MED và SED) | Đăng ký địa chỉ IPv6 |
4. Phản hồi mã nhận dạng con
Phản hồi mã nhận dạng con là phản hồi một địa chỉ từ thiết bị mẹ được gửi đến thiết bị con để xác nhận rằng đã thiết lập được mối liên kết giữa thiết bị con và thiết bị mẹ.
| Nội dung thông báo phản hồi về mã nhận dạng trẻ em | |
|---|---|
| Địa chỉ nguồn | RLOC16 của thành phần mẹ |
| Address16 | RLOC16 của tệp con |
| Dữ liệu leader | Thông tin về Leader của Parent (RLOC, Mã phân vùng, Trọng số phân vùng) |
| Dữ liệu mạng | Thông tin về mạng Thread (tiền tố trên mạng, tự động định cấu hình địa chỉ, tuyến đường cụ thể hơn) |
| Tuyến đường (chỉ dành cho REED) | Truyền tải tuyến đường |
| Hết thời gian chờ | Khoảng thời gian không hoạt động trước khi Tài khoản mẹ xoá Tài khoản con |
| Đăng ký địa chỉ (chỉ dành cho MED và SED) | Xác nhận địa chỉ đã đăng ký |
Tóm tắt
Kiến thức bạn học được:
- Thiết bị Thread quét tích cực để tìm các mạng hiện có
- Thread sử dụng tính năng Thiết lập liên kết lưới để định cấu hình các đường liên kết và phổ biến thông tin về các thiết bị mạng
- Thông báo quảng cáo MLE thông báo cho các thiết bị Thread khác về mạng và trạng thái liên kết của thiết bị
- Quá trình đính kèm MLE thiết lập các đường liên kết Con-Mẹ