Thread et IPv6

Matter utilise IPv6 pour ses communications opérationnelles, et utilise à la fois les adresses IPv6 Unicast et Multicast pour accéder à ses nœuds et ses groupes, respectivement.

Économie d'énergie

Certains nœuds Matter sont câblés et ont des budgets énergétiques qui : de maintenir leurs radios allumées en permanence. D'autres types de nœuds, tels que les capteurs, doivent fonctionner pendant des années sur une batterie, en utilisant leurs radios sur des réseaux à faible consommation d'énergie tels que Thread. Le proxy architecture, ainsi que Thread appareils endormi(e)s, permet aux nœuds complets de fournir des données au niveau du réseau et de l'application qui isole les nœuds enfants des nœuds énergivores les transactions.

L'un des aspects fondamentaux de Matter est qu'il fonctionne à la fois sur réseaux à haut débit tels que Wi-Fi et Ethernet, mais aussi sur et à faible latence ou bande passante, par exemple Thread. Si tous les paquets Multicast du Wi-Fi étaient mis en pont dans Thread, nous surchargerions le réseau et l'inonderions potentiellement. L'objectif de Thread est d'activer l'IPv6 en basse consommation, un réseau maillé à faible latence, et non un transfert de données à haut débit. Alors que Les pings ICMPv6 de Thread dans un réseau local sont généralement en quelques dizaines de millisecondes DAR, sa bande passante totale est limitée à 250 kbit/s. à l'adresse PHY IEEE 802.15.4. Avec les retransmissions de paquets et les frais généraux, la bande passante maximale typique est d'environ 125 kbit/s. En d'autres termes, des ordres de grandeur inférieurs à Wi-Fi.

Les trames sur IEEE 802.15.4 PHY font 127 octets, mais la taille la plus grande (et habituelle) unité de transmission maximale (MTU) des paquets IPv6 dans Thread est de 1 280 octets. Les paquets IPv6 doivent donc souvent être divisés en plusieurs trames PHY. Ce processus est défini par RFC4944

Pour en savoir plus, consultez Adressage IPv6. dans l'introduction à Thread openthread.io.

Routeurs de bordure

Comment les nœuds peuvent-ils coexister sur les deux supports de transport tout en étant dans la même structure ? Bien que les deux réseaux partagent le Matter au niveau de l'application d'identification, ils ne partagent pas la même technologie de lien. Dans ce scénario, le réseau a besoin d'un Thread Routeur de bordure (BR) pour activer la connectivité. Les BR sont des routeurs IPv6 bouchons.

Les routeurs souche permettent la connectivité entre les réseaux tampons et les réseaux standards. Un Stub Network est le "dernier kilomètre" qui fournit une connectivité externe mais ne sert pas de chemin de réseau de transit entre d'autres réseaux. En règle générale, les réseaux stub Matter Basé sur Thread. Consultez le projet RFC. pour plus d'informations sur les réseaux tampons.

Les Brésiliens ont donc la responsabilité de faire le lien entre le bouchon et le réseau d'infrastructure adjacent, c'est-à-dire le réseau Wi-Fi ou Réseau Ethernet. Ils transfèrent uniquement les paquets pertinents pour le Réseau Thread.

Ce processus est réalisé en attribuant différents préfixes IPv6 aux Thread et réseaux d'infrastructure adjacents. Ainsi, le Brésil transfère uniquement les unicasts vers ou depuis le préfixe IPv6 Thread.

Les routeurs de bordure sont également responsables des opérations suivantes:

  • la configuration automatique des préfixes et des routes IPv6 Thread et les réseaux d'infrastructure adjacents, les hôtes de chaque côté du routeur de bordure Thread peuvent communiquer.
  • la publication de paquets de découverte DNS-SD mDNS pour le compte de Thread nœuds, afin qu'ils soient découverts sur le réseau adjacent réseau d'infrastructure.

Pour en savoir plus, consultez la page Routeur de bordure. sur openthread.io.

Multidiffusion IPv6

Les messages de groupe sont également importants, car ils permettent de contrôler simultanément plusieurs nœuds Matter via Multicast. Dans pour acheminer ce trafic vers le réseau Thread, Matter et Thread implémentent la Unicast IPv6 basé sur un préfixe Multicast schéma d'adressage défini par le RFC 3306.

Cette méthode permet de sélectionner les nœuds de destination d'un paquet Multicast en fonction de leur préfixe Unicast IPv6 partagé.

Par exemple, une adresse Multicast Matter peut se présenter comme suit:

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

Le tableau 1 détaille la construction de cette adresse:

Tableau 1: Unicast Adresses IPv6 basées sur un préfixe
Oups Description
12 bits 0xFF3
4 bits 0x05

Champ d'application: site local

8 bits 0x00

réservés

8 bits 0x40

Indique un préfixe de 64 bits.

8 bits 0xFD

Désigne un préfixe ULA

56 bits ID de structure
8 bits 0x00
16 bits ID du groupe

Pour en savoir plus, consultez le Multicast du premier Thread et du document RFC lui-même.

Lorsque des adresses IPv6 Multicast sont formées, elles incluent également le 56 bits supérieurs de l'ID Fabric. L'implication importante est que la portée Multicast se trouve dans un objet Fabric, tandis que Unicast sont partagées entre les objets Fabrics. Les nœuds avec de nombreuses structures peuvent potentiellement plusieurs adresses Multicast définissent un nœud qui se chevauche Groupes définis au niveau de chaque fabric.

Ports

Matter utilise le port 5540 pour ses multidiffusions.