يستخدم Matter بروتوكول IPv6 في اتصالاته التشغيلية، ويستفيد من عنوانَي IPv6 Unicast وMulticast للوصول إلى العُقد والمجموعات على التوالي.
طاقة منخفضة
بعض عُقد Matter سلكية وتتضمّن ميزانيات طاقة تسمح لها بإبقاء الأجهزة اللاسلكية مفعَّلة بشكل مستمر. تتطلب الأنواع الأخرى من العُقد، مثل أجهزة الاستشعار، تشغيلها لمدة سنوات على البطارية، وتشغيل الأجهزة اللاسلكية على شبكات منخفضة الطاقة مثل Thread. تسمح بنية الخادم الوكيل وThread Sleepy End Devices بالعُقد الكاملة لتوفير وظائف على مستوى الشبكة وعلى مستوى التطبيقات بهدف عزل العُقد الفرعية عن المعاملات التي تستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة.
ويتمثل أحد الجوانب الأساسية في Matter في أنّه يعمل على كل من وسائط الشبكة العالية معالجة البيانات مثل Wi-Fi وإيثرنت، ولكنه يعمل أيضًا مع وقت الاستجابة المنخفض ومعدل نقل البيانات المنخفض، مثل Thread. إذا تم نقل Multicast حزم Wi-Fi من شبكة Wi-Fi إلى Thread، نحمّل الشبكة عبئًا زائدًا، ويُحتمل أن يتم إغراقها. هدف "Thread" هو تفعيل بروتوكول IPv6 من خلال شبكات متداخلة منخفضة الطاقة وبوقت استجابة سريع، وليس لنقل البيانات بمعدّل نقل بيانات عالي. في حين تكون عادةً إشعارات ICMPv6 لـ Thread في الشبكة المحلية أقل من بضعة عشرات من المللي ثانية في "المراسلة النصية في الوقت الفعلي"، إلا أنّ إجمالي معدّل نقل البيانات يقتصر على 250 كيلوبت في الثانية على معيار IEEE 802.15.4 PHY. وعند إعادة إرسال الحزم والنفقات العامة، يبلغ الحد الأقصى المعتاد لمعدل نقل البيانات حوالي 125 كيلوبت في الثانية. بمعنى آخر، تكون الطلبات بقيمة أقل من Wi-Fi.
يبلغ حجم الإطارات في IEEE 802.15.4 PHY 127 بايت، إلا أنّ الحد الأقصى (والعادي) لوحدة النقل (MTU) من حزم IPv6 في Thread يبلغ 1280 بايت. وبالتالي غالبًا ما تحتاج حزم IPv6 إلى تقسيمها إلى عدة إطارات PHY. يتم تحديد هذه العملية من خلال RFC4944.
لمعرفة المزيد من المعلومات، يمكنك الاطّلاع على معالجة عناوين IPv6 في Thread Primer على openthread.io.
أجهزة توجيه الحدود
إذًا، كيف يمكن أن توجد العُقد في وسيطي النقل معًا في نفس النسيج؟ رغم أنّ كلتا الشبكتين تشتركان في بيانات اعتماد Matter على مستوى التطبيق، فإنهما لا تتشاركان تقنية الرابط نفسها. في هذا السيناريو، تحتاج الشبكة إلى Thread جهاز توجيه الحدود (BR) لتفعيل الاتصال. البرازيل هي أجهزة توجيه Stub IPv6.
أجهزة التوجيه التقريبية تمكين الاتصال بين شبكات التنويهات الموجزة والشبكات العادية. شبكة Stub هي شبكة "الميل الأخير" توفر اتصالاً خارجيًا بأعضائها، ولكنها لا تعمل كمسار شبكة نقل بين الشبكات الأخرى. تستند عادةً Matter Stub Networks إلى Thread. يمكنك مراجعة مسودة RFC للحصول على مزيد من المعلومات حول الشبكات البديلة.
بالتالي، تقع على عاتق الشركات البرازيلية مسؤولية أن تكون حلقة الوصل بين شبكة Stub وشبكة البنية الأساسية المجاورة، وهي شبكة Wi-Fi أو إيثرنت محلية. وتعيد توجيه الحِزَم ذات الصلة بشبكة Thread فقط.
يمكن إنجاز هذه العملية من خلال تحديد بادئات IPv6 مختلفة في Thread وشبكات البنية الأساسية المجاورة. وبالتالي، تعيد البرازيل توجيه عمليات البث الأحادي إلى بادئة الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت (IPv6) Thread أو منها.
تتحمّل أجهزة توجيه الحدود مسؤولية ما يلي أيضًا:
- يتم ضبط بادئات ومسارات IPv6 تلقائيًا على كل من "Thread" و"شبكة البنية التحتية المجاورة" حتى يتمكّن المضيفون على أيّ من جانبَي جهاز توجيه الحدود Thread من التواصل.
- وينشر حِزم اكتشاف نظام أسماء النطاقات DNS-SD في mDNS نيابةً عن Thread العُقد، حتى يمكن اكتشافها على شبكة البنية الأساسية المجاورة.
لمعرفة المزيد من المعلومات، يمكنك الاطّلاع على دليل جهاز توجيه الحدود على openthread.io.
البث المتعدد IPv6
تكون رسائل المجموعة مهمة أيضًا لأنّها تسمح بالتحكّم المتزامن في العديد من عُقد Matter من خلال Multicast. لتوجيه هذه البيانات إلى شبكة Thread، يستخدم كل من Matter وThread بروتوكول عناوين IPv6 المستنِدة إلى بادئة Unicast لنظام Multicast المحدَّد في RFC 3306.
تتيح هذه الطريقة اختيار العُقد الوجهة لحزمة Multicast استنادًا إلى بادئة IPv6 Unicast المشترَكة الخاصة بها.
على سبيل المثال، قد يبدو عنوان Multicast Matter على النحو التالي:
FF35:0040:FD<Fabric ID>00:<Group ID>
يوضّح الجدول 1 كيفية إنشاء هذا العنوان:
| وحدات البت | الوصف |
| 12 بت | 0xFF3 |
| 4 بت | 0x05
النطاق: موقع محلي |
| 8 بت | 0×00
المحجوزة |
| 8 بت | 0x40
يشير إلى بادئة طويلة 64 بت |
| 8 بت | 0xFD
يعيّن بادئة ULA |
| 56 بت | رقم تعريف القماش |
| 8 بت | 0×00 |
| 16 بت | رقم تعريف المجموعة |
يمكنك الاطّلاع على مزيد من المعلومات في قسم Multicast من Primer في Thread وعلى طلب RFC نفسه.
وعند إنشاء عناوين الإصدار 6 من بروتوكول Multicast، ستتضمّن أيضًا 56 بت علوية لمعرّف النسيج. الأمر الوحيد المهم هو أنّ نطاق "Multicast" يقع ضمن "الأقمشة"، بينما تتم مشاركة عناوين "Unicast" بين "الأقمشة". ويمكن أن تحتوي العُقد التي تضمّ العديد من الأقمشة على عدة عناوين Multicast تحدّد "مجموعات العُقد" المتداخلة على مستوى كل بنية.
المنافذ
يستخدم Matter المنفذ 5540 للبث المتعدد الخاص به.