Matter는 작업 통신에 IPv6를 사용하고, 노드와 그룹에 액세스하는 데 IPv6 Unicast 및 Multicast 주소를 각각 활용합니다.
저전력
일부 Matter 노드는 유선으로 연결되어 있으며 무선 기능을 계속 켤 수 있는 에너지 예산이 있습니다. 센서와 같은 다른 유형의 노드는 배터리로 수년 동안 실행해야 하며 Thread와 같은 저전력 네트워크에서 무선을 작동해야 합니다. 프록시 아키텍처와 Thread Sleepy End Devices를 함께 사용하면 완전한 기능을 갖춘 노드가 에너지 집약적인 트랜잭션에서 하위 노드를 격리하는 네트워크 수준 및 애플리케이션 수준 기능을 모두 제공할 수 있습니다.
Matter의 기본적인 측면은 Wi-Fi 및 이더넷과 같은 높은 처리량의 네트워크 매체뿐만 아니라 Thread와 같이 지연 시간이 짧고 대역폭이 낮은 대역폭에서도 작동한다는 점입니다. Wi-Fi의 모든 Multicast 패킷이 Thread에 브리지되면 네트워크에 과도한 부담을 주고 잠재적으로 플러딩이 발생할 수 있습니다. Thread의 목표는 고대역폭 데이터 전송이 아닌 저전력, 저지연 메시 네트워킹에서 IPv6를 사용 설정하는 것입니다. 로컬 네트워크에서 Thread의 ICMPv6 핑은 일반적으로 수십 밀리초 RTT 미만이지만 총 대역폭은 IEEE 802.15.4 PHY에서 250kbps로 제한됩니다. 패킷 재전송 및 오버헤드를 고려하면 일반적인 최대 대역폭은 약 125kbps입니다. 즉, Wi-Fi보다 자릿수가 적습니다.
IEEE 802.15.4 PHY의 프레임은 127바이트이지만 Thread에서 IPv6 패킷의 가장 크고 일반적인 최대 전송 단위(MTU)는 1280바이트입니다. 따라서 IPv6 패킷을 여러 PHY 프레임으로 분할해야 하는 경우가 많습니다. 이 프로세스는 RFC4944에 정의되어 있습니다.
자세한 내용은 openthread.io의 Thread 기본 지침서에서 IPv6 주소 지정을 참고하세요.
보더 라우터
그렇다면 노드는 동일한 패브릭에서 두 전송 매체에 어떻게 공존할 수 있을까요? 두 네트워크는 애플리케이션 수준의 Matter 사용자 인증 정보를 공유하지만 동일한 링크 기술은 공유하지 않습니다. 이 시나리오에서는 네트워크에 연결을 사용 설정하려면 Thread 보더 라우터 (BR)가 필요합니다. BR은 스텁 IPv6 라우터입니다.
스텁 라우터는 스텁 네트워크와 일반 네트워크 간의 연결을 사용 설정합니다. 스텁 네트워크는 구성원에 외부 연결을 제공하지만 다른 네트워크 간의 전송 네트워크 경로로 사용하지 않는 '라스트 마일' 네트워크입니다. 일반적으로 Matter 스텁 네트워크는 Thread를 기반으로 합니다. 스텁 네트워크에 대한 자세한 내용은 RFC 초안을 참조하세요.
따라서 BR은 스텁 네트워크와 로컬 Wi-Fi 또는 이더넷 네트워크인 인접 인프라 네트워크 간의 링크 역할을 해야 합니다. Thread 네트워크와 관련된 패킷만 전달합니다.
이 프로세스는 Thread 및 인접 인프라 네트워크에 서로 다른 IPv6 프리픽스를 할당함으로써 실행됩니다. 따라서 BR은 Thread IPv6 프리픽스로 또는 그로부터의 유니캐스트만 전달합니다.
보더 라우터는 다음과 같은 역할도 합니다.
- Thread 경계 라우터의 양쪽 호스트가 통신할 수 있도록 Thread 및 인접 인프라 네트워크 모두의 IPv6 프리픽스와 경로를 자동으로 구성합니다.
- 인접 인프라 네트워크에서 검색할 수 있도록 Thread 노드 대신 mDNS DNS-SD 검색 패킷을 게시합니다.
자세한 내용은 openthread.io에서 보더 라우터 가이드를 참고하세요.
IPv6 멀티캐스트
그룹 메시지도 Multicast를 통해 여러 Matter 노드를 동시에 제어할 수 있으므로 중요합니다. 이 트래픽을 Thread 네트워크로 라우팅하기 위해 Matter와 Thread 모두 RFC 3306에 정의된 Unicast 프리픽스 기반 IPv6 Multicast 주소 지정 체계를 구현합니다.
이 메서드를 사용하면 공유 IPv6 Unicast 프리픽스를 기반으로 Multicast 패킷의 대상 노드를 선택할 수 있습니다.
예를 들어 Matter Multicast 주소는 다음과 같을 수 있습니다.
FF35:0040:FD<Fabric ID>00:<Group ID>
표 1에는 이 주소가 생성되는 방식이 자세히 설명되어 있습니다.
| 비트 | 설명 |
| 12 비트 | 0xFF3 |
| 4 비트 | 0x05
범위: site-local |
| 8 비트 | 0x00
예약된 |
| 8 비트 | 0x40
64비트의 긴 접두사를 나타냅니다. |
| 8 비트 | 0xFD
ULA 접두어를 지정합니다. |
| 56 비트 | 패브릭 ID |
| 8비트 | 0x00 |
| 16비트 | 그룹 ID |
자세한 내용은 Thread Primer의 Multicast 섹션과 RFC 자체를 참조하세요.
IPv6 Multicast 주소가 구성될 때 Fabric ID의 상위 56비트도 포함됩니다. 여기서 중요한 의미는 Multicast의 범위가 Fabric 내에 있지만 Unicast 주소는 Fabric 간에 공유된다는 것입니다. 패브릭이 많은 노드는 각 패브릭으로 범위가 지정된 겹치는 노드 그룹을 정의하는 여러 Multicast 주소를 가질 수 있습니다.
포트
Matter는 멀티캐스트에 포트 5540을 사용합니다.