Matter는 운영 통신에 IPv6를 사용하고, 노드 및 그룹에 액세스하는 데 IPv6 Unicast 및 Multicast 주소 지정을 각각 사용합니다.
저전력
일부 Matter 노드는 유선으로 연결되어 있으며 무선 기능을 계속 켠 상태로 유지할 수 있는 에너지 예산이 있습니다. 센서와 같은 다른 유형의 노드는 Thread와 같은 저전력 네트워크에서 무선 기능을 작동하면서 배터리로 수년간 실행해야 하는 요구사항이 있습니다. Thread Sleepy End Devices와 함께 프록시 아키텍처를 사용하면 완전 기반 노드가 하위 노드를 에너지 집약적인 트랜잭션으로부터 격리하는 네트워크 수준 및 애플리케이션 수준 기능을 모두 제공할 수 있습니다.
Matter의 기본적인 측면은 Wi-Fi 및 이더넷과 같은 높은 처리량의 네트워크 매체에서 작동하면서 Thread와 같이 지연 시간이 짧고 대역폭이 낮은 매체에서도 작동한다는 것입니다. Wi-Fi의 모든 Multicast 패킷이 Thread에 브리징된 경우 네트워크에 과부하가 발생하여 잠재적으로 네트워크가 플러딩될 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 고려할 때 일반적인 최대 대역폭은 약 125kbps입니다. 즉, Wi-Fi보다 자릿수 더 적습니다.
IEEE 802.15.4 PHY의 프레임은 127바이트이지만 Thread에서 IPv6 패킷의 가장 큰 (일반적인) 최대 전송 단위 (MTU)는 1, 280바이트입니다. 따라서 IPv6 패킷을 여러 PHY 프레임으로 분할해야 하는 경우가 많습니다. 이 프로세스는 RFC4944에 정의되어 있습니다.
자세한 내용은 openthread.io에 있는 Thread 기본 지침서에서 IPv6 주소 지정을 참고하세요.
보더 라우터
그렇다면 동일한 패브릭에 있는 동안 노드가 두 전송 매체에서 어떻게 공존할 수 있을까요? 두 네트워크가 모두 애플리케이션 수준의 Matter 사용자 인증 정보를 공유하지만 동일한 링크 기술을 공유하지는 않습니다. 이 시나리오에서는 연결을 위해 네트워크에 Thread 보더 라우터 (BR)가 필요합니다. BR은 스텁 IPv6 라우터입니다.
스텁 라우터는 스텁 네트워크와 일반 네트워크 간의 연결을 지원합니다. 스터브 네트워크는 구성원에게 외부 연결을 제공하는 '라스트 마일' 네트워크이지만 다른 네트워크 간의 전송 네트워크 경로 역할을 하지 않습니다. 일반적으로 Matter 스텁 네트워크는 Thread 기반입니다. 스텁 네트워크에 대한 자세한 내용은 RFC 초안을 참조하세요.
따라서 BR은 스텁 네트워크와 로컬 Wi-Fi 또는 이더넷 네트워크인 인접 인프라 네트워크 간의 링크 역할을 할 책임이 있습니다. Thread 네트워크와 관련된 패킷만 전달합니다.
이 프로세스는 Thread 및 인접 인프라 네트워크에 서로 다른 IPv6 프리픽스를 할당하여 실행됩니다. 따라서 BR은 유니캐스트를 Thread IPv6 접두사로만 전달합니다.
보더 라우터는 다음과 같은 역할도 합니다.
- Thread 보더 라우터의 양쪽에 있는 호스트가 통신할 수 있도록 Thread 및 인접 인프라 네트워크 모두에 IPv6 프리픽스와 경로를 자동으로 구성합니다.
- 인접한 인프라 네트워크에서 검색될 수 있도록 Thread 노드 대신 mDNS DNS-SD 검색 패킷 게시
자세한 내용은 openthread.io의 보더 라우터 가이드를 참고하세요.
IPv6 멀티캐스트
그룹 메시지도 Multicast를 통해 여러 Matter 노드를 동시에 제어할 수 있으므로 중요합니다. 이 트래픽을 Thread 네트워크로 라우팅하기 위해 Matter 및 Thread는 RFC 3306에 정의된 Unicast 프리픽스 기반 IPv6 Multicast 주소 스키마를 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 구성되는 방식이 자세히 나와 있습니다.
| 비트 | 설명 |
| 12 비트 | 0xFF3 |
| 4 비트 | 0x05
범위: site-local |
| 8 비트 | 0x00
예약된 |
| 8 비트 | 0x40
64비트 길이의 접두사를 나타냅니다. |
| 8 비트 | 0xFD
ULA 프리픽스 지정 |
| 56 비트 | 패브릭 ID |
| 8비트 | 0x00 |
| 16비트 | 그룹 ID |
자세한 내용은 Thread Primer의 Multicast 섹션 및 RFC 자체를 참조하세요.
IPv6 Multicast 주소가 형성되면 Fabric ID의 상위 56비트도 포함됩니다. 중요한 의미는 Multicast의 범위가 Fabric 내에 있고 Unicast 주소는 Fabric 간에 공유된다는 것입니다. 패브릭이 많은 노드는 각 패브릭에서 범위가 지정된 겹치는 노드 그룹을 정의하는 여러 Multicast 주소를 포함할 수 있습니다.
포트
Matter는 멀티캐스트에 포트 5540을 사용합니다.