سلسلة المحادثات وIPv6

يستخدم تطبيق Matter بروتوكول IPv6 للاتصالات التشغيلية، ويستفيد من عناوين IPv6 Unicast وMulticast للوصول إلى العقد والمجموعات، على التوالي.

طاقة منخفضة

بعض عُقد Matter سلكية ولها ميزانيات للطاقة التي تبلغ السماح لهم بإبقاء قنوات الراديو الخاصة بهم قيد التشغيل بشكل مستمر. الأنواع الأخرى من العُقد، مثل لأجهزة الاستشعار متطلبات لتشغيلها لسنوات على البطارية، وتشغيل أجهزة الراديو على الشبكات منخفضة الطاقة مثل Thread. تسمح بنية الوكيل ، بالإضافة إلى Thread الأجهزة الطرفية التي تعمل في وضع السكون، للعقد المزوّدة بطاقة كاملة بتوفير وظائف على مستوى الشبكة ومستوى التطبيق تحمي العقد الفرعية من المعاملات التي تستهلك طاقة كبيرة.

من الجوانب الأساسية في Matter أنها تعمل على وسائط الشبكة عالية السرعة مثل Wi-Fi وإيثرنت، ولكنها على وقت الاستجابة المنخفض، ومعدل نقل البيانات المنخفض، مثل Thread. إذا تم ربط جميع حزم Multicast من Wi-Fi بشبكة Thread، سنحمّل الشبكة عبئًا زائدًا، وقد يؤدي ذلك إلى تعذُّر استخدامها. هدف "Thread" هو تفعيل بروتوكول IPv6 باستخدام طاقة منخفضة، الشبكات المتداخلة ذات وقت الاستجابة المنخفض، وليس لنقل البيانات ذات النطاق الترددي العالي. بينما عادةً ما تكون إشعارات ICMPv6 لـ Thread في الشبكة المحلية وأقل من عشرات المللي ثانية من الوقت الذي تكون فيه ميزة "مراسلة نصية في الوقت الفعلي" محدودة، يقتصر إجمالي معدّل نقل البيانات على 250 كيلوبت في الثانية. في IEEE 802.15.4 PHY. مع عمليات إعادة إرسال الحزم والنفقات الزائدة، فإن النسبة العادية الحد الأقصى لمعدّل نقل البيانات هو 125 كيلوبت في الثانية تقريبًا. أو بعبارةٍ أخرى، فالأوامر التي تمثل قيمتها أقل من Wi-Fi.

تبلغ حجم الإطارات في معيار IEEE 802.15.4 PHY ‏127 بايت، ولكن أكبر (ونموذجي) وحدة إرسال قصوى (MTU) لحِزم IPv6 في Thread هو 1280 بايت. وبالتالي غالبًا ما تحتاج حزم IPv6 إلى تقسيمها إلى عدة إطارات PHY. يتم تحديد هذه العملية من خلال RFC4944:

للمزيد من المعلومات، يُرجى مراجعة مقالة معالجة عناوين IPv6. في Thread Primer على openthread.io.

أجهزة توجيه الحدود

إذًا، كيف يمكن أن توجد العُقد في وسيطي النقل معًا في نفس النسيج؟ على الرغم من أنّ كلتا الشبكتَين تتشاركان Matter على مستوى التطبيق بيانات الاعتماد، فإنها لا تشترك في تقنية الربط نفسها. في هذا السيناريو، شبكة تحتاج إلى Thread جهاز توجيه الحدود (BR) لتمكين الاتصال. وحدات التحكّم في حدود الجلسة هي أجهزة توجيه IPv6 مصغّرة.

تتيح الموجهات المصغّرة الاتصال بين الشبكات المصغّرة والشبكات العادية. شبكة Stub Network هي "نقطة الميل الأخيرة" شبكة توفر اتصالاً خارجيًا وأعضائها، ولكنها لا تعمل كمسار شبكة نقل بين الشبكات الأخرى. عادةً ما تكون Matter الشبكات المصغّرة مستندة إلىThread. يُرجى مراجعة مسودة RFC. لمزيد من المعلومات عن شبكات التنويع الشبكي.

وبالتالي، تقع على عاتق الشركات البرازيلية مسؤولية الربط بين الحزمة وشبكة البنية التحتية المجاورة، وهي شبكة Wi-Fi أو شبكة إيثرنت. فلا تعيد توجيه سوى الحزم ذات الصلة شبكة Thread.

يتم إنجاز هذه العملية من خلال تعيين بادئات IPv6 مختلفة Thread وشبكات البنية التحتية المجاورة. وبالتالي، يعيد توجيه BR البث المباشر فقط إلى بادئة IPv6‏ Thread أو منها.

تتحمّل أجهزة توجيه الحدود مسؤولية ما يلي أيضًا:

• تهيئة بادئات ومسارات IPv6 تلقائيًا Thread وشبكات البنية التحتية المجاورة حتى على أي من جانبي جهاز توجيه الحدود Thread للتواصل.
• نشر حزم اكتشاف mDNS DNS-SD نيابةً عن Thread العقد، حتى يمكن اكتشافها على شبكة البنية التحتية المجاورة

للمزيد من المعلومات، يُرجى الاطّلاع على مقالة جهاز توجيه الحدود. دليل حول openthread.io.

البث المتعدد IPv6

رسائل المجموعة مهمة أيضًا لأنها تتيح التحكم المتزامن في عُقد Matter متعددة من خلال Multicast. لتوجيه هذه الحركة إلى شبكة Thread، تطبّق كل من Matter وThread UnicastMulticast مخطّط العناوين المستنِد إلى البادئة في IPv6 الذي يحدّده RFC 3306.

تسمح هذه الطريقة بتحديد العُقد الوجهة حزمة واحدة (Multicast) استنادًا إلى IPv6 المشترَك بادئة Unicast.

على سبيل المثال، عنوان Matter Multicast هكذا:

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

يوضّح الجدول 1 كيفية إنشاء هذا العنوان:

يمكنك العثور على مزيد من المعلومات في Multicast في Thread Primer وعلى RFC نفسه.

عند إنشاء عناوين IPv6 Multicast، تتضمّن أيضًا أعلى 56 بت لمعرّف القماش. ويُرجى العِلم أنّ النطاق المعنيّ بعناوين Multicast يقع ضمن Fabric، في حين تتم مشاركة عناوين Unicast بين Fabrics. من المحتمل أن تؤدي العُقد المزودة بالعديد من الأقمشة تحتوي على عدة عناوين Multicast تحدّد عقدة متداخلة يتم تخصيص المجموعات حسب كل نسيج.

المنافذ

يستخدم Matter المنفذ 5540 للبث المتعدد الخاص به.