Mesaj dizisi ve IPv6

Matter, operasyonel iletişimleri için IPv6'yı kullanır ve düğümlerine ve gruplarına erişmek için sırasıyla hem IPv6 Unicast hem de Multicast adreslemeden yararlanır.

Düşük Güç

Bazı Matter düğümleri kabloludur ve radyolarını sürekli açık tutmalarına olanak tanıyan enerji bütçelerine sahiptir. Sensörler gibi diğer düğüm türlerinin, pille yıllarca çalışması ve radyolarını Thread gibi düşük güç tüketen ağlarda çalıştırması gerekir. Proxy mimarisi, Thread Uyku Modundaki Uç Cihazlar ile birlikte, tam güçle çalışan düğümlerin hem ağ düzeyinde hem de uygulama düzeyinde işlevsellik sunarak alt düğümlerini enerji yoğun işlemlerden korumasını sağlar.

Matter'ın temel özelliklerinden biri, hem kablosuz ağ ve Ethernet gibi yüksek gönderim hacimli ağ ortamlarında hem de Thread gibi düşük gecikmeli, düşük bant genişlikli ortamlarda çalışmasıdır. Kablosuz ağdan gelen tüm Multicast paketleri Thread ağına köprülenirse ağa aşırı yük biner ve ağda taşma yaşanabilir. Thread'ın amacı, yüksek bant genişlikli veri aktarımı değil, düşük güç ve düşük gecikmeli bağlantılı ağlarda IPv6'yı etkinleştirmektir. Thread cihazının yerel ağdaki ICMPv6 ping'leri genellikle birkaç on milisaniyelik RTT'nin altındayken toplam bant genişliği IEEE 802.15.4 PHY'de 250 kb/sn ile sınırlıdır. Paket yeniden iletimleri ve ek yük ile tipik maksimum bant genişliği yaklaşık 125 kb/sn'dir. Başka bir deyişle, kablosuz ağdan çok daha azdır.

IEEE 802.15.4 PHY'deki çerçeveler 127 bayttır ancak Thread içindeki IPv6 paketlerinin en büyük (ve tipik) maksimum iletim birimi (MTU) 1.280 bayttır. Bu nedenle IPv6 paketlerinin genellikle birkaç PHY çerçevesine bölünmesi gerekir. Bu işlem RFC4944 tarafından tanımlanır.

Daha fazla bilgi edinmek için openthread.io adresindeki Thread Primer'da IPv6 Adresleme bölümüne bakın.

Sınır yönlendiriciler

Peki, düğümler aynı yapıda bulunurken her iki aktarım ortamında nasıl bir arada bulunabilir? Her iki ağ da uygulama düzeyinde Matter kimlik bilgilerini paylaşsa da aynı bağlantı teknolojisini paylaşmaz. Bu senaryoda, ağın bağlantıyı etkinleştirmek için bir Thread Border Router (TBR) ihtiyacı vardır. BR'ler, Saplama IPv6 Yönlendiricileridir.

Saplama yönlendiriciler, saplama ağlar ile normal ağlar arasında bağlantı sağlar. Saplama ağ, üyelerine dış bağlantı sağlayan ancak diğer ağlar arasında geçiş ağı yolu olarak hizmet vermeyen bir "son nokta" ağıdır. Genellikle Matter saplama ağları Thread tabanlıdır. Saplama ağlar hakkında daha fazla bilgi için RFC taslağını inceleyin.

Bu nedenle BR'ler, Saplama Ağ ile yerel kablosuz ağ veya Ethernet ağı olan Bitişik Altyapı Ağı arasındaki bağlantı olma sorumluluğuna sahiptir. Yalnızca Thread ağıyla alakalı paketleri yönlendirirler.

Bu işlem, Thread ve Bitişik Altyapı Ağları'na farklı IPv6 ön ekleri atanarak gerçekleştirilir. Bu nedenle BR, tek noktaya yayınları yalnızca Thread IPv6 ön ekine veya bu ön ekten iletir.

Sınır yönlendiriciler ayrıca şunlardan da sorumludur:

• Thread ve Bitişik Altyapı Ağları için IPv6 ön eklerini ve rotalarını otomatik olarak yapılandırarak TBR'nin her iki tarafındaki ana makinelerin iletişim kurabilmesini sağlar.
• Thread düğüm adına mDNS DNS-SD keşif paketleri yayınlayarak düğümlerin bitişik altyapı ağında keşfedilmesini sağlar.

Daha fazla bilgi için OpenThread Border Router (OTBR) kılavuzunu inceleyin.

IPv6 Çoklu Yayın

Grup mesajları da önemlidir çünkü Multicast aracılığıyla birden fazla Matter düğümünün aynı anda kontrol edilmesini sağlar. Bu trafiği Thread ağına yönlendirmek için hem Matter hem de Thread, RFC 3306 tarafından tanımlanan UnicastÖn Ek Tabanlı IPv6 MulticastAdresleme Şeması'nı uygular.

Bu yöntem, bir Multicast paketinin hedef düğümlerinin, paylaşılan IPv6 Unicast ön eklerine göre seçilmesine olanak tanır.

Örneğin, Matter Multicast adresi şu şekilde görünebilir:

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

Tablo 1'de bu adresin nasıl oluşturulduğu ayrıntılı olarak açıklanmaktadır:

Daha fazla bilgiyi Thread Primer'ın Multicast bölümünde ve RFC'nin kendisinde bulabilirsiniz.

IPv6 Multicast adresleri oluşturulurken Fabric kimliğinin üst 56 biti de dahil edilir. Buradaki önemli nokta, Multicast kapsamının bir Fabric içinde olması, Unicast adreslerinin ise Fabric'ler arasında paylaşılmasıdır. Çok sayıda fabric'e sahip düğümlerde, her fabric'te kapsamı belirlenmiş çakışan düğüm gruplarını tanımlayan birden fazla Multicast adresi bulunabilir.

Bağlantı Noktaları

Matter, çoklu yayınları için 5540 numaralı bağlantı noktasını kullanır.