थ्रेड और IPv6

Matter अपने ऑपरेशनल कम्यूनिकेशन के लिए, आईपीवी6 का इस्तेमाल करता है. इसके नोड और ग्रुप को ऐक्सेस करने के लिए आईपीवी6 Unicast और Multicast, दोनों को पता असाइन करता है.

लो पावर

कुछ Matter नोड तार वाले होते हैं और इनमें एनर्जी बजट होता है. इससे वे अपने रेडियो लगातार चालू रख पाते हैं. अन्य तरह के नोड, जैसे कि सेंसर को बैटरी पर सालों तक चलाना ज़रूरी होता है. इससे उनका रेडियो, कम पावर वाले नेटवर्क पर चलता है, जैसे कि Thread. प्रॉक्सी आर्किटेक्चर और Thread Sleepy End डिवाइसेस के साथ काम करने पर, पूरी तरह से चालू नोड को नेटवर्क-लेवल और ऐप्लिकेशन-लेवल, दोनों तरह की सुविधाएं देने में मदद मिलती है. ये फ़ंक्शन, उनके बच्चे के नोड को ऊर्जा के ज़्यादा इस्तेमाल वाले लेन-देन से बचाता है.

Matter की एक खास बात यह है कि यह वाई-फ़ाई और ईथरनेट जैसे हाई-थ्रू-थ्रू नेटवर्क वाले मीडियम पर भी काम करता है. हालांकि, यह इंतज़ार का समय कम करने और कम बैंडविड्थ जैसे Thread पर भी काम करता है. अगर वाई-फ़ाई के सभी Multicast पैकेट को Thread में जोड़ा गया, तो नेटवर्क पर बोझ पड़ सकता है और हो सकता है कि इसमें पानी भर गया हो. Thread का मकसद, कम बैटरी और लो-लेटेंसी मेश नेटवर्किंग में IPv6 को चालू करना है, न कि ज़्यादा बैंडविड्थ वाला डेटा ट्रांसफ़र. स्थानीय नेटवर्क में Thread के ICMPv6 पिंग आम तौर पर कुछ मिलीसेकंड आरटीटी से कम होते हैं. हालांकि, आईईईई 802.15.4 पीएचवाई में इसका कुल बैंडविड्थ 250 केबीपीएस तक सीमित होता है. पैकेट रीट्रांसमिशन और ओवरहेड के साथ, सामान्य मैक्स बैंडविड्थ करीब 125 केबीपीएस है. दूसरे शब्दों में, वाई-फ़ाई से कम तीव्रता के ऑर्डर.

आईईईई 802.15.4 पीएचवाई के फ़्रेम 127 बाइट के हैं. हालांकि, Thread में मौजूद आईपीवी6 पैकेट में, सबसे बड़ी और आम तौर पर होने वाली ट्रांसमिशन यूनिट (एमटीयू) 1280 बाइट है. इसलिए, आईपीवी6 पैकेट को अक्सर कई पीएचवाई फ़्रेम में बांटा जाना चाहिए. यह प्रोसेस RFC4944 से तय की गई है.

ज़्यादा जानने के लिए, openthread.io पर Thread Primer में IPv6 ऐड्रेसिंग देखें.

बॉर्डर राऊटर

तो एक ही कपड़े में रहते हुए नोड दोनों परिवहन के माध्यमों में एक साथ कैसे रह सकते हैं? दोनों नेटवर्क में, ऐप्लिकेशन-लेवल Matter क्रेडेंशियल एक जैसे होते हैं. हालांकि, दोनों नेटवर्क में एक ही लिंक टेक्नोलॉजी शामिल नहीं होती. ऐसी स्थिति में, कनेक्टिविटी को चालू करने के लिए, नेटवर्क को Thread बॉर्डर राऊटर (BR) की ज़रूरत होगी. बीआर, Stub IPv6 राऊटर होते हैं.

स्टब राऊटर स्टब नेटवर्क और सामान्य नेटवर्क के बीच कनेक्टिविटी चालू करता है. स्टब नेटवर्क एक "लास्ट-मील" नेटवर्क है, जो अपने सदस्यों को बाहरी कनेक्टिविटी देता है, लेकिन दूसरे नेटवर्क के बीच ट्रांज़िट नेटवर्क पाथ के तौर पर काम नहीं करता. आम तौर पर, Matter Stub नेटवर्क Thread पर आधारित होते हैं. स्टब नेटवर्क के बारे में ज़्यादा जानकारी के लिए, आरएफ़सी ड्राफ़्ट देखें.

इसलिए, यह ब्राज़ील की ज़िम्मेदारी है कि वह Stub नेटवर्क और आस-पास मौजूद इन्फ़्रास्ट्रक्चर नेटवर्क को आपस में लिंक करे. यह नेटवर्क लोकल वाई-फ़ाई या ईथरनेट नेटवर्क है. यह सिर्फ़ उन पैकेट को फ़ॉरवर्ड करता है जो Thread नेटवर्क के लिए काम के हों.

इस प्रोसेस के लिए, Thread और अडजेसंट इन्फ़्रास्ट्रक्चर नेटवर्क को अलग-अलग आईपीवी6 प्रीफ़िक्स असाइन किए जाते हैं. इस तरह, BR सिर्फ़ Thread IPv6 प्रीफ़िक्स पर या उससे यूनिकास्ट को फ़ॉरवर्ड किया जाता है.

बॉर्डर राऊटर की ये भी ज़िम्मेदारी होती है:

  • Thread और अडजेसंट इन्फ़्रास्ट्रक्चर नेटवर्क, दोनों के लिए आईपीवी6 प्रीफ़िक्स और रूट अपने-आप कॉन्फ़िगर होने की सुविधा. इससे Thread बॉर्डर राऊटर के दोनों ओर मौजूद होस्ट कम्यूनिकेट कर सकेंगे.
  • Thread नोड की ओर से mडीएनएस डीएनएस-एसडी डिस्कवरी पैकेट पब्लिश करने के लिए. इससे, इन्हें पास के इन्फ़्रास्ट्रक्चर नेटवर्क पर खोजा जा सकता है.

ज़्यादा जानने के लिए, openthread.io पर बॉर्डर राऊटर गाइड देखें.

आईपीवी6 मल्टीकास्ट

ग्रुप मैसेज इसलिए भी ज़रूरी हैं, क्योंकि इनसे Multicast तक कई Matter नोड को एक साथ कंट्रोल किया जा सकता है. इस ट्रैफ़िक को Thread नेटवर्क में भेजने के लिए, Matter और Thread, दोनों आरएफ़सी 3306 में तय की गई Unicast प्रीफ़िक्स पर आधारित आईपीवी6 Multicast एड्रेसिंग स्कीम लागू करते हैं.

इस तरीके की मदद से, शेयर किए गए IPv6 Unicast प्रीफ़िक्स के आधार पर, Multicast पैकेट के डेस्टिनेशन नोड चुने जा सकते हैं.

उदाहरण के लिए, कोई Matter Multicast पता ऐसा दिख सकता है:

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

टेबल 1 में यह जानकारी दी गई है कि इस पते को कैसे बनाया गया:

टेबल 1: Unicast प्रीफ़िक्स पर आधारित IPv6 पते
बिट Description
12 बिट 0xFF3
4 बिट 0x05

दायरा: साइट-स्थानीय

8 बिट 0x00

बुक किया गया

8 बिट 0x40

64-बिट लंबे प्रीफ़िक्स के बारे में बताता है

8 बिट 0xएफ़डी

यूएलए प्रीफ़िक्स तय करता है

56 बिट फ़ैब्रिक आईडी
8-बिट 0x00
16-बिट ग्रुप आईडी

Thread प्राइमर के Multicast सेक्शन और आरएफ़सी पर ज़्यादा जानकारी मिल सकती है.

आईपीवी6 Multicast पते बनाते समय, उनमें फ़ैब्रिक आईडी के ऊपर के 56-बिट भी शामिल होते हैं. खास बात यह है कि Multicast का स्कोप फ़ैब्रिक के अंदर है, जबकि Unicast पते फ़ैब्रिक के बीच शेयर किया जाता है. कई तरह के फ़ैब्रिक वाले नोड में कई Multicast पते हो सकते हैं जो ओवरलैप होने वाले नोड ग्रुप को परिभाषित करते हैं.

पोर्ट

Matter अपने मल्टीकास्ट के लिए पोर्ट 5540 का इस्तेमाल करता है.