Thread dan IPv6

Matter menggunakan IPv6 untuk komunikasi operasionalnya, dan memanfaatkan penetapan alamat Unicast dan Multicast IPv6 untuk mengakses Node dan Grupnya.

Daya Rendah

Beberapa Node Matter menggunakan kabel dan memiliki anggaran energi yang memungkinkannya untuk terus mengaktifkan radionya. Jenis Node lain seperti sensor memiliki persyaratan untuk berjalan selama bertahun-tahun dengan baterai, mengoperasikan radionya di jaringan berdaya rendah seperti Thread. Arsitektur proxy, bersama dengan Thread Sleepy End Device, memungkinkan Node bertenaga penuh menyediakan fungsionalitas tingkat jaringan dan tingkat aplikasi yang melindungi Node turunannya dari transaksi yang boros energi.

Aspek mendasar dari Matter adalah bahwa protokol ini berfungsi di media jaringan dengan throughput tinggi seperti Wi-Fi dan Ethernet, tetapi juga di latensi rendah, bandwidth rendah, seperti Thread. Jika semua paket Multicast dari Wi-Fi dihubungkan ke Thread, kita akan membebani jaringan secara berlebihan, dan berpotensi membanjirinya. Sasaran Thread adalah mengaktifkan IPv6 dalam jaringan mesh berdaya rendah dan berlatensi rendah, bukan transfer data bandwidth tinggi. Meskipun ping ICMPv6 Thread dalam jaringan lokal biasanya di bawah beberapa puluh milidetik RTT, total bandwidth-nya dibatasi hingga 250 kbps di IEEE 802.15.4 PHY. Dengan transmisi ulang paket dan overhead, bandwidth maksimum standar adalah sekitar 125 kbps. Dengan kata lain, jauh lebih sedikit daripada Wi-Fi.

Frame pada PHY IEEE 802.15.4 berukuran 127 byte, tetapi unit transmisi maksimum (MTU) terbesar (dan umum) paket IPv6 di Thread adalah 1.280 byte. Oleh karena itu, paket IPv6 sering kali perlu dibagi menjadi beberapa frame PHY. Proses ini ditentukan oleh RFC4944.

Untuk mempelajari lebih lanjut, lihat Penetapan Alamat IPv6 dalam Panduan Thread di openthread.io.

Router pembatas

Jadi, bagaimana Node dapat berjalan bersamaan di kedua media transportasi saat berada di fabric yang sama? Meskipun kedua jaringan menggunakan kredensial Matter tingkat aplikasi yang sama, keduanya tidak menggunakan teknologi link yang sama. Dalam skenario ini, jaringan memerlukan Thread Border Router (TBR) untuk mengaktifkan konektivitas. BR adalah Router IPv6 Stub.

Router Stub memungkinkan konektivitas antara jaringan stub dan jaringan reguler. Jaringan Stub adalah jaringan "last-mile" yang menyediakan konektivitas luar ke anggotanya, tetapi tidak berfungsi sebagai jalur jaringan transit antara jaringan lain. Biasanya, Jaringan Stub Matter berbasis Thread. Lihat draf RFC untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang jaringan stub.

Oleh karena itu, BR bertanggung jawab untuk menjadi penghubung antara Jaringan Stub dan Jaringan Infrastruktur yang Berdekatan, yang merupakan jaringan Wi-Fi atau Ethernet lokal. Router hanya meneruskan paket yang relevan dengan jaringan Thread.

Proses ini dilakukan dengan menetapkan awalan IPv6 yang berbeda ke Thread dan Jaringan Infrastruktur yang Berdekatan. Dengan demikian, BR hanya meneruskan unicast ke atau dari awalan IPv6 Thread.

Router pembatas juga bertanggung jawab untuk:

• mengonfigurasi awalan dan rute IPv6 secara otomatis untuk Thread dan Jaringan Infrastruktur yang Berdekatan sehingga host di kedua sisi TBR dapat berkomunikasi.
• mempublikasikan paket penemuan DNS-SD mDNS atas nama Node Thread, sehingga dapat ditemukan di jaringan infrastruktur yang berdekatan.

Untuk mempelajari lebih lanjut, lihat panduan OpenThread Border Router (OTBR).

Multicast IPv6

Pesan Group juga penting karena memungkinkan kontrol simultan atas beberapa Node Matter melalui Multicast. Untuk merutekan traffic ini ke jaringan Thread, Matter dan Thread menerapkan Unicast Skema Alamat Multicast IPv6 Berbasis Awalan yang ditentukan oleh RFC 3306.

Metode ini memungkinkan pemilihan Node tujuan paket Multicast berdasarkan awalan Unicast IPv6 bersama.

Misalnya, alamat Multicast Matter mungkin terlihat seperti ini:

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

Tabel 1 menjelaskan cara pembuatan alamat ini:

Informasi selengkapnya dapat ditemukan di bagian Multicast pada Panduan Thread dan di RFC itu sendiri.

Saat Alamat Multicast IPv6 dibentuk, alamat tersebut juga menyertakan 56-bit atas ID Fabric. Implikasi pentingnya adalah cakupan Multicast berada dalam Fabric, sedangkan alamat Unicast dibagikan di antara Fabric. Node dengan banyak fabric berpotensi memiliki beberapa alamat Multicast yang menentukan Grup Node yang tumpang-tindih dan tercakup di setiap fabric.

Port

Matter menggunakan Port 5540 untuk Multicast-nya.