سلسلة المحادثات وIPv6

يستخدم تطبيق Matter بروتوكول IPv6 للتواصل التشغيلي، ويستفيد من عناوين IPv6 Unicast وMulticast للوصول إلى العقد والمجموعات، على التوالي.

الطاقة المنخفضة

تكون بعض Matter Nodes متصلة بشبكة سلكية ولديها ميزانيات طاقة تسمح لها بتشغيل أجهزة الراديو باستمرار. تتطلّب الأنواع الأخرى من العقد، مثل أجهزة الاستشعار، أن تعمل لسنوات باستخدام بطارية، وأن تعمل أجهزة الراديو الخاصة بها على شبكات ذات استهلاك منخفض للطاقة، مثل Thread. تسمح بنية الوكيل ، بالإضافة إلى Thread الأجهزة الطرفية التي تعمل في وضع السكون، للعقد المزوّدة بطاقة كاملة بتوفير وظائف على مستوى الشبكة ومستوى التطبيق تحمي العقد الفرعية من المعاملات التي تستهلك طاقة كبيرة.

من الجوانب الأساسية في Matter أنّه يعمل على وسائط الشبكات ذات معدل نقل البيانات العالي، مثل Wi-Fi وEthernet، وعلى وسائط الشبكات ذات معدل نقل البيانات المنخفض ووقت الاستجابة المنخفض، مثل Thread. إذا تم ربط جميع حزم Multicast من Wi-Fi بشبكة Thread، سنحمّل الشبكة عبئًا زائدًا، وقد يؤدي ذلك إلى تعذُّر استخدامها. يهدف Thread إلى تفعيل IPv6 في الشبكات المتداخلة ذات الطاقة المنخفضة ومعدّل الاستجابة المنخفض، وليس نقل البيانات بمعدّل نقل بيانات مرتفع. على الرغم من أنّ رسائل الاستفسار ICMPv6 فيThread على الشبكة المحلية تكون عادةً أقصر من بضع عشرات من المللي ثانية من وقت استرداد الطلب، يقتصر إجمالي معدل نقل البيانات على 250 كيلوبت في الثانية في وحدة التحكّم في الطاقة IEEE 802.15.4. مع عمليات إعادة إرسال الحِزم والنفقات العامة، يكون معدل نقل البيانات القصوى المعتاد هو 125 كيلو بت في الثانية تقريبًا. بعبارة أخرى، سرعة أقل بكثير من Wi-Fi.

تبلغ حجم الإطارات في معيار IEEE 802.15.4 PHY ‏127 بايت، ولكن أكبر (ونموذجي) وحدة إرسال قصوى (MTU) لحِزم IPv6 في Thread هو 1280 بايت. وبالتالي، غالبًا ما يجب تقسيم حزم IPv6 إلى عدة إطارات PHY. يتم تحديد هذه العملية من خلال RFC4944.

لمزيد من المعلومات، يُرجى الرجوع إلى عناوين IPv6 في Thread دليل أساسي على openthread.io.

أجهزة توجيه الحدود

كيف يمكن أن تتعايش العقد على كلتا وسيطَي النقل في النسيج نفسه؟ على الرغم من أنّ كلتا الشبكتَين تشتركان في Matter بيانات الاعتماد على مستوى التطبيق، إلا أنّهما لا تشتركان في تقنية الربط نفسها. في هذا السيناريو، تحتاج الشبكة إلى Thread جهاز توجيه حدودي (BR) لتفعيل الاتصال. وحدات التحكّم في حدود الجلسة هي أجهزة توجيه IPv6 مصغّرة.

تتيح الموجهات المصغّرة الاتصال بين الشبكات المصغّرة والشبكات العادية. الشبكة الفرعية هي شبكة "آخر ميل" توفّر اتصالاً خارجيًا لأعضائها، ولكنها لا تُستخدَم كمسار شبكة نقل بين الشبكات الأخرى. عادةً ما تكون Matter الشبكات المصغّرة مستندة إلىThread. يُرجى الرجوع إلى مسودة RFC لمزيد من المعلومات حول الشبكات المُقتطعة.

وبالتالي، تتحمّل وحدات التحكّم في حدود الجلسة مسؤولية الربط بين شبكة الزوائد وشبكة البنية الأساسية المجاورة، وهي شبكة Wi-Fi أو شبكة إيثرنت المحلية. ولا تعيد توجيه سوى الحِزم ذات الصلة بشبكة Thread.

يتم تنفيذ هذه العملية من خلال تخصيص بادئات IPv6 مختلفة لشبكة Thread وشبكات البنية الأساسية المجاورة. وبالتالي، يعيد توجيه BR البث المباشر فقط إلى بادئة IPv6‏ Thread أو منها.

تتحمّل أجهزة توجيه الحدود أيضًا مسؤولية ما يلي:

• ضبط بادئات IPv6 ومسارات IPv6 تلقائيًا لكل من Thread وشبكات البنية الأساسية المجاورة حتى تتمكّن المضيفات على أي من جانبَي جهاز توجيه الحدود Thread من التواصل
• نشر حزم اكتشاف mDNS DNS-SD نيابةً عن Thread العقد، حتى يمكن اكتشافها على شبكة البنية التحتية المجاورة

لمزيد من المعلومات، يُرجى الرجوع إلى دليل Border Router على openthread.io.

البث المتعدد في IPv6

إنّ رسائل المجموعة مهمة أيضًا لأنّها تسمح بالتحكّم في عدّة "عقد Matter" في الوقت نفسه من خلال Multicast. لتوجيه هذه البيانات إلى شبكة Thread، يجب أن تطبِّق كل من Matter وThread UnicastMulticast مخطّط العناوين المستنِد إلى البادئة في IPv6 الذي يحدِّده المعيار RFC 3306.

تسمح هذه الطريقة باختيار العقد المقصودة لحزمة Multicast استنادًا إلى بادئة IPv6 Unicast المشتركة.

على سبيل المثال، قد يبدو عنوان Matter Multicast على النحو التالي:

FF35:0040:FD<Fabric ID>00:<Group ID>

يوضّح الجدول 1 كيفية إنشاء هذا العنوان:

يمكنك العثور على مزيد من المعلومات في القسم Multicast من دليل Thread المرجعي وعلى طلب RFC نفسه.

عند إنشاء عناوين IPv6 Multicast، تتضمّن أيضًا الـ 56 بت العلوية من معرّف Fabric. ويتمثل التأثير المهم في أنّ نطاق Multicast يقع ضمن Fabric، في حين تتم مشاركة عناوين Unicast بين Fabrics. يمكن أن تحتوي العقد التي تتضمّن العديد من الأنسجة على عدة عناوين Multicast تحدّد مجموعات عقد متداخلة على مستوى كلّ نسيج.

المنافذ

يستخدم Matter المنفذ 5540 لعمليات البث المتعدد.