Matter verwendet IPv6 für die betriebliche Kommunikation und nutzt IPv6 Unicast und Multicast für den Zugriff auf ihre Knoten bzw. Gruppen.
Niedriger Energiebedarf
Einige Matter-Knoten sind netzbetrieben und haben Energiebudgets, die ermöglichen es ihnen, ihr Radio ständig eingeschaltet zu lassen. Andere Knotentypen wie Die Sensoren müssen jahrelang mit einer Batterie betrieben werden und ihre Funkschnittstellen nutzen. in Netzwerken mit geringem Stromverbrauch wie Thread. Der Proxy Architektur zusammen mit Thread Ruhegeräte, ermöglicht es, voll funktionsfähige Knoten sowohl auf Netzwerk- als auch auf Anwendungsebene bereitzustellen Funktionen, die ihre untergeordneten Knoten von energieintensiven Transaktionen.
Ein grundlegender Aspekt von Matter ist, dass die Funktion sowohl auf Netzwerk mit hohem Durchsatz wie WLAN und Ethernet, aber auch niedrige Latenz und niedrige Bandbreite wie Thread. Wenn alle Multicast Pakete aus dem WLAN wurden überbrückt zu Thread, überlasten wir das Netzwerk und überfluten Sie es. Das Ziel von Thread ist es, IPv6 mit geringem Energieverbrauch ein Mesh-Netzwerk mit niedriger Latenz und keine Datenübertragung mit hoher Bandbreite. Während Die ICMPv6-Pings von Thread in einem lokalen Netzwerk sind normalerweise bei weniger als wenigen Millisekunden RTT, ist die Gesamtbandbreite auf 250 kbit/s begrenzt. am IEEE 802.15.4 PHY. Bei erneuten Paketübertragungen und Overhead Die maximale Bandbreite liegt bei etwa 125 Kbit/s. Mit anderen Worten: Größenordnungen von WLAN.
Die Frames in IEEE 802.15.4 PHY haben 127 Byte, aber die größten (und typischen) Maximale Übertragungseinheit (MTU) von IPv6-Paketen in Thread 1280 Byte beträgt. Daher müssen IPv6-Pakete häufig in mehrere PHY-Frames aufgeteilt werden. Dieser Prozess wird durch RFC4944.
Weitere Informationen finden Sie unter IPv6-Adressierung. in der Thread Primer App zu openthread.io.
Border-Router
Wie können Knoten also auf beiden Transportmedien koexistieren, während sie sich im selben Gewebe befinden? Beide Netzwerke teilen sich Matter auf Anwendungsebene Anmeldedaten haben sie nicht dieselbe Linktechnologie. In diesem Szenario Netzwerk benötigt eine Thread Border-Router (BR) um eine Verbindung herzustellen. BRs sind Stub-IPv6-Router.
Stub-Router ermöglichen die Verbindung zwischen Stub-Netzwerken und regulären Netzwerken. Ein Stub-Netzwerk ist eine „letzte Meile“ ein Netzwerk, das die äußere Verbindung und dient nicht als Transitnetzwerkpfad zwischen anderen Netzwerken. Normalerweise werden Matter-Stub-Netzwerke Basis für Thread. Siehe RFC-Entwurf finden Sie weitere Informationen zu Stub-Netzwerken.
BRs sind daher als Verknüpfung zwischen den Stub-Dateien und das benachbarte Infrastrukturnetzwerk, bei dem es sich um das lokale WLAN oder Ethernet-Netzwerk. Sie leiten nur die Pakete weiter, die für den Thread Netzwerk.
Dies wird erreicht, indem den Thread und benachbarte Infrastrukturnetzwerke. Daher ist die BR leitet nur Unicasts zum oder vom IPv6-Präfix Thread weiter.
Border Router sind außerdem verantwortlich für:
- für die automatische Konfiguration von IPv6-Präfixen und -Routen Thread und benachbarte Infrastrukturnetzwerke, sodass können Hosts auf beiden Seiten des Border-Routers Thread kommunizieren können.
- mDNS DNS-SD-Erkennungspakete im Namen von Thread Knoten, damit sie auf den benachbarten Knoten gefunden werden können des Infrastrukturnetzwerks.
Weitere Informationen finden Sie unter Border-Router. Leitfaden zu openthread.io.
IPv6-Multicast
Gruppennachrichten sind ebenfalls wichtig, da sie die gleichzeitige Kontrolle mehrere Matter-Knoten über Multicast. In um diesen Traffic an das Thread-Netzwerk weiterzuleiten, Matter und Thread implementieren die Unicast Präfixbasiertes IPv6 Multicast Adressierungsschema, das im RFC 3306.
Diese Methode ermöglicht die Auswahl der Zielknoten eines Multicast-Paket basierend auf seinem freigegebenen IPv6 Unicast.
Beispiel: Eine Matter-Multicast-Adresse könnte wie folgt aussehen:
FF35:0040:FD<Fabric ID>00:<Group ID>
In Tabelle 1 wird beschrieben, wie diese Adresse aufgebaut ist:
| Bit | Beschreibung |
| 12 Bit | 0xFF3 |
| 4 Bit | 0x05
Geltungsbereich: site-local |
| 8 Bit | 0x00
Reserviert |
| 8 Bit | 0x40
Gibt ein 64-Bit-Präfix an |
| 8 Bit | 0xFD
Gibt ein ULA-Präfix an |
| 56 Bit | Fabric-ID |
| 8 Bit | 0x00 |
| 16 Bit | Gruppen-ID |
Weitere Informationen findest du in der Multicast der Thread Primer App und im RFC selbst.
Wenn Multicast-IPv6-Adressen gebildet werden, enthalten sie auch die der oberen 56 Bit der Fabric-ID. Die wichtige Folge ist, dass der Umfang Multicast ist in einer Fabric, während Unicast Adressen in Fabrics gemeinsam genutzt. Knoten mit vielen Strukturen können potenziell haben mehrere Multicast-Adressen, die sich überschneidende Knoten definieren Gruppen in jedem Fabric.
Ports
Matter verwendet für Multicasts Port 5540.