Mesaj dizisi ve IPv6

Matter, operasyonel iletişimleri için IPv6'yı, Düğümlerine ve Gruplarına erişmek için sırasıyla IPv6 Unicast ve Multicast adreslerinden yararlanır.

Düşük Güç

Bazı Matter Düğümleri kabloya bağlıdır ve radyoların sürekli açık kalmasını sağlayan enerji bütçeleri vardır. Sensör gibi diğer düğüm türlerinin, radyolarını Thread gibi düşük güçlü ağlarda çalıştırarak yıllarca pille çalışması gerekir. Proxy mimarisi ve Thread Uykusu Son Cihazları, tam güçlü Düğümlerin alt Düğümlerini enerji yoğun işlemlerden yalıtarak hem ağ düzeyinde hem de uygulama düzeyinde işlevler sağlamasına olanak tanır.

Matter ürününün temel bir özelliği, hem kablosuz ağ ve Ethernet gibi yüksek işleme hızlı ağ ortamlarında hem de Thread gibi düşük gecikmeli ve düşük bant genişliğinde çalışmasıdır. Kablosuz ağdan gelen Multicast paketlerin tümü Thread paketine köprüyle bağlandıysa ağa aşırı yüklenip sel oluştururduk. Thread'ın hedefi, yüksek bant genişliğine sahip veri aktarımında değil, düşük güçlü ve düşük gecikmeli örgü ağında IPv6'yı etkinleştirmektir. Thread ürününün yerel bir ağdaki ICMPv6 ping'leri genellikle birkaç on milisaniye RTT'nin altındadır. IEEE 802.15.4 PHY sürümünde toplam bant genişliği 250 kb/sn ile sınırlıdır. Paket yeniden iletimleri ve ek yük için normal maksimum bant genişliği 125 kb/sn civarındadır. Başka bir deyişle, büyüklük sıralaması kablosuz ağa göre daha düşüktür.

IEEE 802.15.4 PHY üzerindeki çerçeveler 127 bayttır ancak Thread bölgesindeki IPv6 paketlerinin en büyük (ve tipik) maksimum iletim birimi (MTU) 1.280 bayttır. Bu nedenle, IPv6 paketlerinin genellikle birkaç PHY çerçevesine bölünmesi gerekir. Bu işlem, RFC4944 ile tanımlanır.

Daha fazla bilgi edinmek için openthread.io adresindeki Thread Primer'daki IPv6 Addressing (IPv6 Adresleme) bölümüne bakın.

Sınır Yönlendiriciler

Peki, aynı kumaş üzerindeyken düğümler her iki taşıma ortamında nasıl bir arada olabilir? Her iki ağ da uygulama düzeyinde Matter kimlik bilgilerini paylaşsa da aynı bağlantı teknolojisini paylaşmaz. Bu senaryoda, bağlantıyı etkinleştirmek için ağın Thread Sınır Yönlendirici'ye (BR) ihtiyacı vardır. BR'ler, Stub IPv6 Yönlendiricilerdir.

Südürülebilir Yönlendiriciler, saplama ağlar ile normal ağlar arasındaki bağlantıyı sağlar. Stub Network, üyelerine dış bağlantı sağlayan ancak diğer ağlar arasında bir toplu taşıma ağı yolu olarak işlev görmeyen bir "son kilometre" ağıdır. Matter Stub ağları genellikle Thread tabanlıdır. Saplama ağları hakkında daha fazla bilgi için RFC taslağı bölümüne bakın.

Bu nedenle BR'ler, Stub Ağı ile yerel kablosuz veya Ethernet ağı olan Yakın Altyapı Ağı arasında bağlantı olmakla yükümlüdür. Yalnızca Thread ağıyla alakalı paketleri yönlendirirler.

Bu işlem, Thread ve Bitişik Altyapı Ağlarına farklı IPv6 ön ekleri atanarak gerçekleştirilir. Bu nedenle BR, tek yayınları yalnızca Thread IPv6 ön ekine veya bu ön ekten yönlendirir.

Sınır Yönlendiriciler şunlardan da sorumludur:

  • Thread Sınır yönlendiricisinin her iki tarafındaki ana makinelerin iletişim kurabilmesi için hem Thread hem de Bitişik Altyapı Ağları için IPv6 ön eklerini ve rotalarını otomatik olarak yapılandırabilirsiniz.
  • bitişik altyapı ağında keşfedilebilmesi için Thread Düğümleri adına mDNS DNS-SD keşif paketleri yayınlıyor.

Daha fazla bilgi edinmek için openthread.io adresindeki Sınır Yönlendirici kılavuzuna bakın.

IPv6 Çoklu Yayın

Grup mesajları, Multicast üzerinden birkaç Matter Düğümünün aynı anda kontrol edilmesini sağladığı için de önemlidir. Bu trafiği Thread ağına yönlendirmek için hem Matter hem de Thread, RFC 3306 tarafından tanımlanan Unicast Önek tabanlı IPv6 Multicast Adresleme Şeması'nı uygulayın.

Bu yöntem, paylaşılan IPv6 Unicast ön eklerine göre bir Multicast paketinin hedef düğümlerinin seçilmesine olanak tanır.

Örneğin, Matter Multicast adresi aşağıdaki gibi görünebilir:

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

Tablo 1'de, bu adresin nasıl oluşturulduğu ayrıntılı bir şekilde açıklanmaktadır:

Tablo 1: Unicast Önek tabanlı IPv6 Adresleri
Bit Açıklama
12 bit 0xFF3
4 bit 0x05

Kapsam: site-local

8 bit 0x00

rezerve edildi

8 bit 0x40

64 bit uzunluğunda bir öneki gösterir

8 bit 0xFD

ULA öneki belirtir

56 bit Kumaş Kimliği
8 bit 0x00
16 bit Grup kimliği

Thread Primer'daki Multicast bölümünde ve RFC'nin kendisinde daha fazla bilgi bulabilirsiniz.

IPv6 Multicast adresleri oluşturulurken Fabric kimliğinin üst 56 bitini de içerirler. Buradaki önemli sonuç, Multicast öğesinin kapsamının bir Fabric içinde, Unicast adreslerinin ise Fabric'ler arasında paylaşılmasıdır. Çok sayıda yapıya sahip düğümler, potansiyel olarak her bir kumaşın kapsamında çakışan Düğüm Grupları tanımlayan birkaç Multicast adresine sahip olabilir.

Bağlantı Noktaları

Matter, Çoklu Yayınları için 5540 numaralı Bağlantı Noktasını kullanır.