Matter يستخدم IPv6 لاتصالاته التشغيلية، ويستفيد من عنوان IPv6 Unicast وMulticast للدخول إلى العُقد والمجموعات الخاصة به على التوالي.
طاقة منخفضة
بعض عُقد Matter متصلة بشبكة سلكية وتحتوي على ميزانيات لتوفير الطاقة، ما يتيح لها إبقاء الأجهزة اللاسلكية قيد التشغيل بشكل مستمر. تحتاج أنواع العُقد الأخرى، مثل أجهزة الاستشعار، إلى العمل لسنوات عديدة على البطارية، وتشغيل أجهزة الراديو الخاصة بها على شبكات منخفضة الطاقة مثل Thread. تسمح بنية الخادم الوكيل مع Thread Sleepy End Devices للعُقد الكاملة الطاقة بتوفير وظائف على مستوى الشبكة والتطبيق تعمل على عزل العُقد الفرعية عن المعاملات التي تستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة.
إحدى السمات الأساسية في Matter هي أنها تعمل على وسائط الشبكة العالية السرعة، مثل Wi-Fi وإيثرنت، وتعمل أيضًا على وقت الاستجابة المنخفض ومعدل نقل البيانات المنخفض، مثل Thread. في حال نقل جميع حِزم Multicast الواردة من شبكة Wi-Fi إلى Thread، سنثقل على الشبكة، ومن المحتمل أن نحمّلها عبئًا كبيرًا. هدف Thread هو تفعيل بروتوكول IPv6 في الشبكات المتداخلة ذات وقت الاستجابة المنخفض والمنخفض الطاقة، وليس لنقل البيانات بمعدل نقل بيانات مرتفع. بينما تكون إشعارات ICMPv6 الخاصة بـ Thread في الشبكة المحلية عادةً أقل من بضع عشرات المللي ثانية من الوقت الفعلي في الوقت الفعلي، إلا أن إجمالي معدل نقل البيانات يقتصر على 250 كيلوبت في الثانية في معيار IEEE 802.15.4 PHY. مع إعادة إرسال الحزم وحِزم البيانات، يبلغ الحدّ الأقصى المعتاد لمعدل نقل البيانات حوالي 125 كيلوبت في الثانية. بمعنى آخر، قيمة المقدار أقل من قيمة المقدار نفسه من خلال شبكة Wi-Fi.
الإطارات في IEEE 802.15.4 PHY يبلغ حجمها 127 بايت، لكن الحد الأقصى (MTU) لوحدة النقل (MTU) القصوى (والمعتادة) من حزم IPv6 في Thread هو 1280 بايت. ولذلك غالبًا ما تحتاج حزم IPv6 إلى تقسيمها إلى عدة إطارات PHY. ويتم تحديد هذه العملية من خلال RFC4944.
لمعرفة المزيد من المعلومات، راجع عنونة IPv6 في Thread Primer على openthread.io.
أجهزة توجيه الحدود
إذًا كيف يمكن أن تتعايش العُقد على وسيلتي النقل في نفس النسيج؟ على الرغم من أنّ كلتا الشبكتَين تتشاركان بيانات اعتماد Matter على مستوى التطبيق، لا تتشارك الشبكتان في تقنية الرابط نفسها. في هذا السيناريو، تحتاج الشبكة إلى Thread جهاز توجيه الحدود (BR) لتفعيل الاتصال. أجهزة التوجيه Stub IPv6 هي
تتيح أجهزة توجيه التردّدات الاتصال بين شبكات التردّدات الموجزة والشبكات العادية. شبكة Stub هي شبكة "منفذ الأخير" توفر الاتصال الخارجي لأعضائها، ولكنها لا تعمل كمسار شبكة نقل بين الشبكات الأخرى. وتعتمد عادةً Matter شبكة Stub Networks على Thread. راجع مسودة RFC للحصول على مزيد من المعلومات حول شبكات التعثر.
بناءً على ذلك، تقع على عاتق البرازيل مسؤولية الربط بين شبكة Stub وشبكة البنية التحتية المجاورة، وهي شبكة Wi-Fi أو إيثرنت المحلية. وهي تعيد توجيه الحُزم ذات الصلة بشبكة Thread فقط.
يتم إنجاز هذه العملية من خلال تعيين بادئات مختلفة من الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت (IPv6) إلى Thread وشبكات البنية الأساسية المجاورة. وبالتالي، يعيد BR توجيه البث الأحادي إلى بادئة Thread IPv6 أو منها.
أجهزة التوجيه الحدودي مسؤولة أيضًا عن:
- يتم تلقائيًا إعداد بادئات ومسارات IPv6 لكل من شبكة Thread وشبكات البنية الأساسية المجاورة، وذلك لكي يتمكّن المضيفون من أي من جانبي جهاز التوجيه الحدودي Thread من التواصل.
- نشر حُزم رصد mDNS DNS-SD بالنيابة عن عُقد Thread، بحيث يمكن اكتشافها على شبكة البنية الأساسية المجاورة
لمزيد من المعلومات، راجِع دليل جهاز توجيه الحدود على openthread.io.
البث المتعدد IPv6
إنّ رسائل المجموعة مهمة أيضًا لأنّها تسمح بالتحكّم المتزامن في عدة عُقد Matter من خلال Multicast. من أجل توجيه حركة البيانات هذه إلى شبكة Thread، ينفّذ كل من Matter وThread نظام عناوين IPv6 المستنِد إلى بادئة Unicast والمحدّد في RFC 3306.Multicast
تسمح هذه الطريقة باختيار العُقد الوجهة لحزمة Multicast استنادًا إلى بادئة Unicast IPv6 المشتركة.
على سبيل المثال، قد يظهر عنوان Multicast على Matter على النحو التالي:
FF35:0040:FD<Fabric ID>00:<Group ID>
يوضح الجدول 1 بالتفصيل كيفية إنشاء هذا العنوان:
| وحدات بت | الوصف |
| 12 بت | 0xFF3 |
| 4 بت | 05x0
النطاق: الموقع الإلكتروني المحلي |
| 8 بت | 0x00
المحجوزة |
| 8 بت | 0×40
تشير إلى بادئة بطول 64 بت. |
| 8 بت | 0xFD
تحدّد بادئة ULA |
| 56 بت | رقم تعريف القماش |
| 8 بت | 0x00 |
| 16 بت | رقم تعريف المجموعة |
يمكن العثور على مزيد من المعلومات في القسم Multicast من تطبيق Primer Thread وفي RFC نفسه.
عند إنشاء عناوين Multicast لبروتوكول IPv6، تتضمّن أيضًا العدد 56 بت الأعلى من معرّف Fabric. التأثير المهم هو أنّ نطاق Multicast يكون داخل "النسيج"، في حين تتم مشاركة عناوين Unicast بين "الأقمشة". من المحتمل أن تحتوي العُقد التي تحتوي على العديد من الأقمشة على عدة عناوين Multicast تُحدِّد مجموعات العُقد المتداخلة على مستوى كل مادة نسيج.
المنافذ
تستخدم Matter المنفذ 5540 للبث المتعدد.