Matter usa IPv6 para suas comunicações operacionais e aproveita os endereços IPv6 Unicast e Multicast para acessar seus nós e grupos, respectivamente.
Baixo consumo de energia
Alguns nós Matter estão conectados por fio e têm orçamentos de energia que permitem manter os rádios continuamente ligados. Outros tipos de nós, como sensores, têm requisitos para funcionar por anos em uma bateria, operando seus rádios em redes de baixa energia, como Thread. A arquitetura de proxy, junto com os Thread Sleepy End Devices, permite que os nós completos forneçam funcionalidades no nível da rede e do aplicativo que isolam os nós filhos de transações que consomem muita energia.
Um aspecto fundamental de Matter é que ele funciona em mídias de rede de alta capacidade, como Wi-Fi e Ethernet, e também em baixa latência e baixa largura de banda, como Thread. Se todos os pacotes Multicast de Wi-Fi fossem conectados em ponte para Thread, a rede seria sobrecarregada e possivelmente inundada. O objetivo de Thread é ativar o IPv6 em redes mesh de baixa latência e baixo consumo de energia, e não na transferência de dados de alta largura de banda. Embora os pings ICMPv6 de Thread em uma rede local geralmente tenham menos de algumas dezenas de milissegundos de RTT, a largura de banda total é limitada a 250 kbps no IEEE 802.15.4 PHY. Com retransmissões de pacotes e sobrecarga, a largura de banda máxima típica é de cerca de 125 kbps. Em outras palavras, ordens de magnitude menores que as do Wi-Fi.
Os frames no IEEE 802.15.4 PHY são de 127 bytes, mas a maior e típica unidade de transmissão máxima (MTU, na sigla em inglês) dos pacotes IPv6 em Thread é de 1.280 bytes. Assim, os pacotes IPv6 geralmente precisam ser divididos em vários frames PHY. Esse processo é definido pela RFC4944.
Para saber mais, consulte Endereçamento IPv6 no Thread Primer em openthread.io.
Roteadores de borda
Então, como os nós podem coexistir em ambos os meios de transporte enquanto estão no mesmo tecido? Embora as duas redes compartilhem credenciais Matter no nível do aplicativo, elas não compartilham a mesma tecnologia de vinculação. Nesse cenário, a rede precisa de um Roteador de borda (BR) Thread para ativar a conectividade. Os BRs são roteadores de stub IPv6.
Os roteadores de stub permitem a conectividade entre redes stub e redes regulares. Uma rede stub é uma rede "última milha" que fornece conectividade externa aos membros, mas não serve como um caminho de rede de trânsito entre outras redes. Normalmente, as redes de stub Matter são baseadas em Thread. Consulte Rascunho do RFC para mais informações sobre redes de stub.
Portanto, as BRs têm a responsabilidade de fazer a ligação entre a rede de stub e a rede de infraestrutura adjacente, que é a rede Wi-Fi ou Ethernet local. Elas encaminham apenas os pacotes relevantes para a rede Thread.
Esse processo é realizado atribuindo diferentes prefixos IPv6 a Thread e redes de infraestrutura adjacentes. Assim, o BR só encaminha os unicasts para ou do prefixo IPv6 Thread.
Os roteadores de borda também são responsáveis por:
- a configuração automática de prefixos e rotas IPv6 para Thread e redes de infraestrutura adjacentes para que os hosts em ambos os lados do roteador de borda Thread possam se comunicar.
- publicação de pacotes de descoberta DNS-SD de mDNS em nome dos nós Thread, para que possam ser descobertos na rede de infraestrutura adjacente.
Para saber mais, consulte o guia do Roteador de borda em openthread.io.
Multicast IPv6
As mensagens do grupo também são importantes, porque permitem o controle simultâneo de vários nós Matter por meio de Multicast. Para rotear esse tráfego para a rede Thread, Matter e Thread implementam o Esquema de endereçamento IPv6 Multicast baseado em prefixo Unicast definido pelo RFC 3306.
Esse método permite a seleção dos nós de destino de um pacote Multicast com base no prefixo IPv6 Unicast compartilhado.
Por exemplo, um endereço Matter Multicast pode ter esta aparência:
FF35:0040:FD<Fabric ID>00:<Group ID>
A Tabela 1 detalha como esse endereço é construído:
| Bits (em inglês) | Descrição |
| 12 bits | 0xFF3 |
| 4 bits | 0x05
Escopo: site-local |
| 8 bits | 0x00
compras |
| 8 bits | 0x40
Indica um prefixo longo de 64 bits |
| 8 bits | 0xFD
Designa um prefixo ULA |
| 56 bits | ID da malha |
| 8 bits | 0x00 |
| 16 bits | ID do grupo |
Mais informações podem ser encontradas na seção Multicast do Thread Primer e no próprio RFC.
Quando os endereços Multicast IPv6 são formados, eles também incluem os 56 bits superiores do ID do Fabric. A implicação importante é que o escopo de Multicast está dentro de um Fabric, enquanto os endereços Unicast são compartilhados entre os Fabrics. Nós com muitas malhas podem ter vários endereços Multicast que definem grupos de nós sobrepostos com escopo em cada malha.
Portas
O Matter usa a porta 5540 para os Multicasts.