SILICON LABS UG103.11 Барномаи Асосҳои Thread

Мушаххасоти:

• Номи маҳсулот: Асосҳои ришта
• Истеҳсолкунанда: Silicon Labs
• Протокол: Thread
• Версия: Ваҳй 1.6
• Протоколи шабакаи бесим: Шабакаи шабакавӣ
• Стандартҳои дастгирӣшаванда: IEEE, IETF

Маълумот оид ба маҳсулот

Thread Fundamentals як протоколи шабакаи бесими бесим мебошад, ки аз ҷониби Silicon Labs таҳия шудааст. Он суроғаҳои IPv6, пули камхарҷро ба дигар шабакаҳои IP дастгирӣ мекунад ва барои кори камқувват ва бо батарея оптимизатсия шудааст. Протокол барои барномаҳои Home Connected ва тиҷоратӣ тарҳрезӣ шудааст, ки дар он шабакаи бар асоси IP зарур аст.

Дастурҳои истифода

1. Муқаддима ба Асосҳои Thread:
   Thread як протоколи шабакаи бесими бесим мебошад, ки бар стандартҳои мавҷудаи IEEE ва IETF сохта шудааст. Он муоширати дастгоҳ ба дастгоҳро дар Connected Home ва барномаҳои тиҷоратӣ имкон медиҳад.
2. Амалисозии OpenThread:
   OpenThread, татбиқи сайёри протоколи Thread, алоқаи бесими аз дастгоҳ ба дастгоҳ боэътимод, бехатар ва камқувватро барои барномаҳои сохтмони хонагӣ ва тиҷоратӣ пешниҳод мекунад. Silicon Labs протоколи OpenThread-ро пешниҳод мекунад, ки барои кор бо сахтафзори онҳо мутобиқ карда шудааст, ки дар GitHub ва ҳамчун як қисми Simplicity Studio 5 SDK дастрас аст.
3. Узвияти гурӯҳи риштаҳо:
   Ҳамроҳ шудан ба Гурӯҳи Thread дастрасӣ ба сертификатсияи маҳсулотро таъмин мекунад ва ба истифодаи дастгоҳҳои Thread-и фаъол мусоидат мекунад. Версияҳои вориси Мушаххасоти Thread бо барномаҳои сертификатсия дар соли 2022 эълон карда мешаванд.

Саволҳои зиёд такрормешуда:

• Савол: How can I download the latest Specification Thread?
  A: Мушаххасоти охирини риштаро тавассути пешниҳоди дархост дар гурӯҳи Thread зеркашӣ кардан мумкин аст webсайт дар https://www.threadgroup.org/ThreadSpec.
• Савол: Бартарии асосӣ чистtagд истифодаи Thread дар дастгоҳҳои IoT?
  A: Thread як протоколи шабакаи бесими бесимро таъмин мекунад, ки кори камқувват ва иртиботи дастгоҳ ба дастгоҳ, баланд бардоштани сатҳи қабул ва қабули корбаронро барои дастгоҳҳои IoT дастгирӣ мекунад.

UG103.11: Асосҳои ришта

• Дар ин ҳуҷҷат маълумоти мухтасар оид ба пайдоиши
• Thread, таъмин технологияи барview, ва баъзе хусусиятҳои асосии Thread-ро тавсиф мекунад, ки ҳангоми татбиқи ҳалли Thread бояд ба назар гирифта шаванд.
• Силсилаи Асосҳои Silicon Labs мавзӯъҳоеро дар бар мегирад, ки менеҷерони лоиҳа, тарроҳони барномаҳо ва таҳиягарон бояд пеш аз оғози кор дар ҳалли шабакавии дарунсохташуда дарк кунанд.
• Чипҳои Silicon Labs, стекҳои шабакавӣ ба монанди EmberZNet PRO ё Silicon Labs Bluetooth® ва асбобҳои марбут ба таҳия. Ҳуҷҷатҳоро метавон ҳамчун макони ибтидоӣ барои ҳар касе, ки ба муқаддима бо таҳияи барномаҳои шабакавии бесими ниёз дорад ё ки дар муҳити таҳияи Silicon Labs нав аст, истифода бурдан мумкин аст.

НУТҚҲОИ АСОСӢ

• Thread-ро ҷорӣ мекунад ва технологияро пешкаш мекунадview.
• Баъзе унсурҳои асосии Thread, аз ҷумла стеки IP, топологияи шабака, масир ва пайвасти шабака, пайвастшавӣ ба шабака, идоракунӣ, маълумоти доимӣ, амният, роутери сарҳадӣ, ба кор андохтани дастгоҳ ва қабати барномаро тавсиф мекунад.
• Дар бар мегирад, ки навсозиҳои Мушаххасоти Thread 1.3.0.
• Қадамҳои ояндаро барои кор бо пешниҳоди Silicon Labs OpenThread дар бар мегирад.

Муқаддима

1. Лабораторияҳои Силикон ва Интернети чизҳо
   • Версияи Протоколи Интернет 4 (IPv4) соли 1981 дар RFC 791, Мушаххасоти Протоколи Интернетии DARPA муайян карда шудааст. (“RFC” маънои “Дархост барои шарҳҳоро” дорад.) Бо истифода аз суроғаи 32-битӣ (4-байтӣ) IPv4 232 суроғаи беназирро барои дастгоҳҳои интернетӣ таъмин кард, ки дар маҷмӯъ тақрибан 4.3 миллиард суроғаро ташкил медиҳад. Бо вуҷуди ин, вақте ки шумораи корбарон ва дастгоҳҳо ба таври экспоненсиалӣ афзоиш ёфтанд, маълум буд, ки шумораи суроғаҳои IPv4 тамом мешавад ва ниёз ба версияи нави IP ба миён меояд. Аз ин рӯ, рушди IPv6 дар солҳои 1990 ва нияти иваз кардани IPv4. Бо суроғаи 128-битӣ (16-байт), IPv6 барои 2128 суроға имкон медиҳад, ки беш аз 7.9×1028 суроғаҳо нисбат ба IPv4 (http://en.wikipedia.org/wiki/IPv6).
   • Мушкилоти ширкатҳои саноати дарунсохташуда ба монанди Silicon Labs ҳалли ин муҳоҷирати технологӣ ва муҳимтар аз ҳама талаботи муштариён аст, вақте ки мо ба ҷаҳони пайвастаи дастгоҳҳо дар фазои хонагӣ ва тиҷоратӣ мегузарем, ки онро аксар вақт сурх меноманд. Интернети чизҳо (IoT). Дар сатҳи баланд ҳадафҳои IoT барои Silicon Labs инҳоянд:
   • Ҳама дастгоҳҳоро дар фазои хонагӣ ва тиҷоратӣ бо шабакаи беҳтарини синф пайваст кунед, хоҳ бо Zigbee PRO, Thread, Blue-tooth ё дигар стандартҳои пайдошуда.
   • Таҷрибаи ширкатро дар микроконтроллерҳои аз энергия дӯстдошта истифода баред.
   • Такмили микросхемаҳои камқувват ва сигнали омехта.
   • Ба дастгоҳҳои мавҷудаи Ethernet ва Wi-Fi пули камхарҷро таъмин кунед.
   • Хидматҳои абрӣ ва пайвастшавӣ ба смартфонҳо ва планшетҳоро фаъол созед, ки осонии истифода ва таҷрибаи умумии корбарро барои муштариён мусоидат мекунанд.
     Ноил шудан ба ҳамаи ин ҳадафҳо суръати қабул ва қабули корбаронро барои дастгоҳҳои IoT афзоиш медиҳад.
2. Гурӯҳи риштаҳо
   • Гурӯҳи ришта (https://www.threadgroup.org/) 15 июли соли 2014 ба кор даромад. Silicon Labs дар баробари шаш ширкати дигар як ширкати муассис буд. Thread Group як гурӯҳи омӯзиши бозор аст, ки сертификатсияи маҳсулотро пешниҳод мекунад ва истифодаи маҳсулоти бо дастгоҳи дастгоҳ ба дастгоҳ (D2D) ва мошин ба мошин (M2M) фаъолшударо мусоидат мекунад. Узвият дар гурӯҳи Thread кушода аст.
   • Мушаххасоти риштаи 1.1-ро пас аз ирсоли дархост дар ин ҷо зеркашӣ кардан мумкин аст: https://www.threadgroup.org/ThreadSpec. Версияҳои вориси Мушаххасоти Thread, 1.2 ва 1.3.0, инчунин бо барномаҳои сертификатсия дар соли 2022 эълон шудаанд. Мушаххасоти охирини 1.4-лоиҳаи Thread танҳо барои аъзои Thread дастрас аст.
3. Thread чист?
   Thread як протоколи шабакаи бесими бесим аст. Стеки Thread як стандарти кушодаест, ки бар маҷмӯаи стандартҳои мавҷудаи Институти Муҳандисони Электротехникӣ ва Электроника (IEEE) ва Интернет муҳандисии Task Force (IETF) сохта шудааст, на стандарти комилан нав (нигаред ба расми зерин).
4. Хусусиятҳои умумии ришта
   • Стеки Thread суроғаҳои IPv6-ро дастгирӣ мекунад ва пули камхарҷро ба дигар шабакаҳои IP таъмин мекунад ва барои амалиёти камқувват/батарея ва иртиботи бесими дастгоҳ ба дастгоҳ оптимизатсия шудааст. Стеки Thread махсус барои барномаҳои Connected Home ва тиҷоратӣ тарҳрезӣ шудааст, ки дар он ҷо шабакаи IP дар асоси IP лозим аст ва қабатҳои гуногуни барномаро дар стек истифода бурдан мумкин аст.
   • Инҳоянд хусусиятҳои умумии стеки Thread:
   • Насбкунии оддии шабака, оғозёбӣ ва амалиёт: Стеки Thread якчанд топологияҳои шабакаро дастгирӣ мекунад. Насбкунӣ бо истифода аз смартфон, планшет ё компютер осон аст. Рамзҳои насби маҳсулот барои он истифода мешаванд, ки танҳо дастгоҳҳои ваколатдор метавонанд ба шабака пайваст шаванд. Протоколҳои оддии ташаккул ва пайвастшавӣ ба шабакаҳо ба системаҳо имкон медиҳанд, ки мушкилоти масирро ҳангоми рух додани онҳо худ танзим ва ислоҳ кунанд.
   • Бехатар: Дастгоҳҳо ба шабака пайваст намешаванд, агар иҷозат надошта бошанд ва ҳама алоқаҳо рамзгузорӣ ва бехатар бошанд. Амният дар қабати шабака таъмин карда мешавад ва метавонад дар қабати барнома бошад. Ҳама шабакаҳои Thread бо истифода аз схемаи аутентификатсияи замони смартфон ва рамзгузории Advanced Encryption Standard (AES) рамзгузорӣ карда мешаванд. Амнияти дар шабакаҳои Thread истифодашаванда нисбат ба дигар стандартҳои бесими Thread Group қавитар аст.
   • Шабакаҳои хурд ва калони хонагӣ: Шабакаҳои хонагӣ аз якчанд то садҳо дастгоҳ фарқ мекунанд. Қабати шабакавӣ барои оптимизатсияи амалиёти шабака дар асоси истифодаи пешбинишуда тарҳрезӣ шудааст.
   • Шабакаҳои калони тиҷоратӣ: Барои насбҳои тиҷоратии калонтар, як шабакаи ягонаи Thread барои пӯшонидани тамоми талаботҳои барнома, система ва шабака кифоя нест. Модели Thread Domain имкон медиҳад, ки миқёспазирии то 10,000 дастгоҳҳои Thread дар як ҷойгиркунӣ бо истифода аз маҷмӯи технологияҳои гуногуни пайвастшавӣ (Thread, Ethernet, Wi-fi ва ғайра) имконпазир бошад.
   • Кашфи хидмати дуҷониба ва пайвастшавӣ: Мултисаст ва пахш дар шабакаҳои бесим бесамар аст. Барои иртиботи берун аз шабака, Thread феҳристи хидматрасониро пешниҳод мекунад, ки дар он дастгоҳҳо метавонанд ҳузур ва хидматҳои худро сабт кунанд ва муштариён метавонанд дархостҳои яккастаро барои кашф кардани хидматҳои сабтшуда истифода баранд.
   • Диапазон: Дастгоҳҳои маъмулӣ диапазони кофӣ барои фаро гирифтани хонаи муқаррариро таъмин мекунанд. Тарҳҳои ба осонӣ дастрас бо қудрат ampлифтҳо диапазонро ба таври назаррас васеъ мекунанд. Спектри паҳншудаи паҳншуда дар қабати физикӣ (PHY) истифода мешавад, то аз дахолат бештар эмин бошад. Барои насбҳои тиҷоратӣ, модели Thread Domain ба шабакаҳои сершумори Thread имкон медиҳад, ки бо ҳамдигар тавассути сутунмӯҳра муошират кунанд ва ба ин васила диапазонро барои фарогирии бисёр зершабакаҳои торӣ васеъ кунанд.
   • Ягон нуқтаи нокомӣ вуҷуд надорад: Стеки Thread барои таъмини амалиёти бехатар ва боэътимод ҳатто ҳангоми нокомӣ ё гум шудани дастгоҳҳои алоҳида тарҳрезӣ шудааст. Дастгоҳҳои ришта инчунин метавонанд истинодҳои IPv6-ро ба мисли Wi-Fi ва Ethernet ба топология ворид кунанд, то эҳтимолияти қисмҳои сершумори Threadро кам кунанд. Бо ин роҳ, онҳо метавонанд қобилияти баландтари интиқол, иқтидори канал ва фарогирии ин пайвандҳои инфрасохторро истифода баранд ва ҳамзамон дастгоҳҳои камқувватро дастгирӣ кунанд.
   • Қувваи кам: Дастгоҳҳо ба таври муассир муошират мекунанд, то таҷрибаи мукаммали корбарро бо тӯли солҳои интизорӣ дар шароити муқаррарии батарея таъмин кунанд. Дастгоҳҳо одатан метавонанд дар тӯли якчанд сол бо батареяҳои навъи АА бо истифода аз давраҳои мувофиқ кор кунанд.
   • Камхарҷ: Чипсетҳои мувофиқ ва стекҳои нармафзор аз фурӯшандагони сершумор барои густариши оммавӣ нархгузорӣ шудаанд ва аз замин то истеъмоли қувваи барқ ​​хеле кам тарҳрезӣ шудаанд.
5.  OpenThread
   • OpenThread, ки аз ҷониби Google бароварда шудааст, татбиқи сарчашмаи кушодаи Thread® мебошад. Google OpenThread-ро баровардааст, то технологияи кории шабакаро, ки дар маҳсулоти Google Nest истифода мешавад, ба таҳиягарон васеътар гардонад, то рушди маҳсулотро барои биноҳои хонагӣ ва тиҷоратӣ суръат бахшад.
   • Бо қабати абстраксияи платформаи танг ва фазои хурди хотира, OpenThread хеле сайёр аст. Он ҳам тарҳҳои система дар чип (SoC) ва ҳам протсессори радио (RCP) -ро дастгирӣ мекунад.
   • OpenThread протоколи алоқаи бесими аз дастгоҳ ба дастгоҳ асосёфтаи IPv6-ро барои барномаҳои хонагӣ ва тиҷоратӣ муайян мекунад. Он тамоми хусусиятҳоеро, ки дар Мушаххасоти ришта 1.1.1, Мушаххасоти ришта 1.2, Мушаххасоти ришта 1.3.0 ва лоиҳаи Мушаххасоти ришта 1.4 муайян шудаанд (аз лаҳзаи нашри ин ҳуҷҷат) амалӣ мекунад.
   • Silicon Labs протоколи OpenThread-ро татбиқ кард, ки барои кор бо сахтафзори Silicon Labs мутобиқ карда шудааст. Ин протокол дар GitHub ва инчунин ҳамчун маҷмӯаи таҳияи нармафзор (SDK), ки бо Simplicity Studio 5 насб шудааст, дастрас аст. SDK як акси пурра санҷидашудаи манбаи Gi-tHub мебошад. Он нисбат ба версияи GitHub доираи васеи сахтафзорро дастгирӣ мекунад ва ҳуҷҷатҳо ва собиқро дар бар мегирадample барномаҳо дар GitHub дастрас нестанд.

Технологияи ришта ба охир расидview

1. IEEE 802.15.4
   • Мушаххасоти IEEE 802.15.4-2006 стандарти иртиботи бесим мебошад, ки қабатҳои бесими Назорати дастрасии миёна (MAC) ва физикӣ (PHY) -ро дар 250 кбит/с дар банди 2.4 ГГц бо харитаи роҳ ба басомадҳои субГГц муайян мекунад (IEEE 802.15.4. 2006-802.15.4 Мушаххасоти). XNUMX бо назардошти нерӯи кам тарҳрезӣ шудааст, барои барномаҳое, ки одатан шумораи зиёди гиреҳҳоро дар бар мегиранд, мувофиқ аст.
   • Қабати 802.15.4 MAC барои коркарди паёмҳои асосӣ ва назорати банд истифода мешавад. Ин қабати MAC дорои механизми Carrier Sense Multiple Access (CSMA) барои дастгоҳҳо барои гӯш кардани канали равшан ва инчунин қабати истинод барои коркарди такрорӣ ва эътирофи паёмҳо барои иртиботи боэътимод байни дастгоҳҳои ҳамсоя мебошад. Рамзгузории қабати MAC дар паёмҳое истифода мешавад, ки дар асоси калидҳое, ки аз ҷониби қабатҳои болоии стек нармафзор муқаррар ва танзим карда шудаанд. Қабати шабака ба ин механизмҳои асосӣ барои таъмини алоқаи боэътимоди охири ба охир дар шабака асос меёбад.
   • Аз Мушаххасоти Thread 1.2 сар карда, якчанд оптимизатсияҳо аз мушаххасоти IEEE 802.15.4-2015 амалӣ карда шуданд, то шабакаҳои Thread устувортар, ҷавобгӯ ва миқёспазиртар шаванд:
   • Дар интизории чаҳорчӯбаи мукаммалшуда: Бо кам кардани шумораи паёмҳое, ки SED метавонад тавассути ҳаво ирсол кунад, мӯҳлати батарея ва мутобиқати дастгоҳи ниҳоии хобро (SED) беҳтар мекунад. Ҳама гуна бастаи маълумоте, ки аз SED меояд (на танҳо дархостҳои маълумот) метавонад бо мавҷудияти маълумоти дарпешистода эътироф карда шавад.
   • Enhanced Keepalive: Миқдори трафикро барои нигоҳ доштани робитаи байни SED ва волидайн тавассути коркарди ҳама гуна паёми маълумот ҳамчун интиқоли шабакаи нигоҳдорӣ кам мекунад.
   • Ҳамоҳангсоз Сampled Listening (CSL): Ин Хусусияти Мушаххасоти IEEE 802.15.4-2015 имкон медиҳад, ки ҳамоҳангсозии беҳтар байни SED ва волидайн тавассути банақшагирии давраҳои интиқол/қабули ҳамоҳангшуда бидуни дархостҳои даврии маълумот. Ин имкон медиҳад, ки дастгоҳҳои камқуввате, ки таъхири истинодҳои паст доранд ва шабакае, ки эҳтимоли бархӯрди паёмҳо камтар доранд.
   • Санҷиши мукаммали ACK: Ин хусусияти Мушаххасоти IEEE 802.15.4-2015 ба ташаббускор имкон медиҳад, ки аз болои дархостҳои метрии истинод назорат кунад ва ҳамзамон сарфаи энергия тавассути истифодаи дубораи намунаҳои трафики муқаррарии додаҳо, на паёмҳои алоҳидаи санҷиш.
2. Архитектураи Шабакаи Thread
   1. Архитектураи манзил
      Истифодабарандагон бо шабакаи истиқоматии Thread аз дастгоҳи худ (смартфон, планшет ё компютер) тавассути Wi-Fi дар Шабакаи Home Area (HAN) ё бо истифода аз барномаи абрӣ муошират мекунанд. Дар расми зерин намудҳои асосии дастгоҳ дар меъмории шабакаи Thread тасвир шудааст.

Расми 2.1. Архитектураи Шабакаи Thread
Навъҳои зерини дастгоҳҳо аз шабакаи Wi-Fi ба шабакаи Thread дохил карда шудаанд:

• Роутерҳои сарҳадӣ пайвастшавиро аз шабакаи 802.15.4 ба шабакаҳои ҳамсоя дар дигар қабатҳои физикӣ (Wi-Fi, Ethernet ва ғайра) таъмин мекунанд. Роутерҳои сарҳадӣ барои дастгоҳҳо дар дохили шабакаи 802.15.4, аз ҷумла хадамоти масир ва кашфи хидматҳо барои амалиёти берун аз шабака хидмат мерасонанд. Дар шабакаи Thread метавонад як ё якчанд роутерҳои сарҳадӣ бошад.
• Пешво дар қисмати шабакаи Thread, феҳристи ID-ҳои роутер таъиншударо идора мекунад ва дархостҳоро аз дастгоҳҳои ниҳоии роутер (REEDs) барои роутер шудан қабул мекунад. Роҳбар тасмим мегирад, ки кадоме бояд роутерҳо бошад ва Роҳбар, ба монанди ҳама роутерҳо дар шабакаи Thread, инчунин метавонад кӯдакони охири дастгоҳ дошта бошад. Роҳбар инчунин суроғаҳои роутерро бо истифода аз CoAP (Protocol Constrained Application) таъин ва идора мекунад. Аммо, ҳама маълумоти дар Пешво мавҷудбуда дар дигар роутерҳои Thread мавҷуд аст. Ҳамин тавр, агар Роҳбар ноком шавад ё пайвастшавӣ бо шабакаи Thread-ро аз даст диҳад, дигар роутери Thread интихоб карда мешавад ва бидуни дахолати корбар ҳамчун Роҳбар ба ӯҳда мегирад.
• Роутерҳои ришта хидматҳои масирро ба дастгоҳҳои шабакавӣ пешниҳод мекунанд. Thread Routers инчунин барои дастгоҳҳое, ки кӯшиши пайвастан ба шабакаро доранд, хидматҳои пайвастшавӣ ва амниятро пешниҳод мекунанд. Роутерҳои ришта барои хоб тарҳрезӣ нашудаанд ва метавонанд фаъолияти худро паст кунанд ва REED шаванд.
• REEDs метавонад як роутери ришта ё пешво гардад, аммо на ҳатман роутери сарҳадӣ, ки дорои хосиятҳои махсус, ба монанди интерфейсҳои сершумор аст. Аз сабаби топологияи шабакавӣ ё дигар шароит, REEDҳо ҳамчун роутер амал намекунанд. REEDs паёмҳоро интиқол намедиҳад ё хидматҳои пайвастшавӣ ё амниятро барои дастгоҳҳои дигари шабака таъмин намекунанд. Шабака дастгоҳҳои ба роутер мувофиқро дар ҳолати зарурӣ бидуни ҳамкории корбар идора ва пешбарӣ мекунад.
• Дастгоҳҳои ниҳоӣ, ки ба роутер мувофиқ нестанд, метавонанд ё FED (дастгоҳҳои пурра) ё ВРИС (дастгоҳҳои ҳадди ақали ниҳоӣ) бошанд. Барои муошират ба ВРИС лозим нест, ки бо волидайни худ ба таври возеҳ ҳамоҳанг созанд.
• Дастгоҳҳои охири хоб (SEDs) танҳо тавассути волидайни Thread Router-и худ муошират мекунанд ва наметавонанд паёмҳоро барои дастгоҳҳои дигар интиқол диҳанд.
• Дастгоҳҳои Sleepy End Synchronized (SSEDs) як синфи дастгоҳҳои Sleepy End мебошанд, ки CSL аз IEEE 802.15.4-2015-ро барои нигоҳ доштани ҷадвали ҳамоҳангшуда бо волидайн истифода мебаранд ва аз истифодаи дархостҳои муқаррарии маълумот худдорӣ мекунанд.

Архитектураи тиҷоратӣ
Модели тиҷоратии Thread намудҳои асосии дастгоҳро барои шабакаи истиқоматӣ мегирад ва мафҳумҳои нав илова мекунад. Истифодабарандагон бо шабакаи тиҷоратӣ тавассути дастгоҳҳо (смартфон, планшет ё компютер) тавассути Wi-Fi ё тавассути шабакаи корпоративии худ муошират мекунанд. Дар расми зерин топологияи шабакаи тиҷоратӣ нишон дода шудааст.

Расми 2.2. Топологияи шабакаи тиҷоратӣ

Мафҳумҳо инҳоянд:

• Модели Thread Domain ҳамгироии бефосилаи шабакаҳои сершумори Thread ва инчунин интерфейси бефосиларо ба шабакаҳои ғайри Thread IPv6 дастгирӣ мекунад. Бартарии асосии Domain Thread дар он аст, ки дастгоҳҳо то андозае барои пайвастан ба ҳама гуна шабакаи дастраси Thread-и бо домени умумии Thread танзимшаванда чандир мебошанд, ки эҳтиёҷоти банақшагирии дастии шабака ё конфигуратсияи гаронарзиши дастӣ ҳангоми миқёси андозаи шабака ё ҳаҷми маълумотро коҳиш медиҳад. боло.
• Роутерҳои магистралии сарҳадӣ (BBRs) як синфи роутери сарҳадӣ дар фазои тиҷоратӣ мебошанд, ки ба ҳамоҳангсозии домени Thread-и сегментҳои сершумори шабака мусоидат мекунанд ва имкон медиҳанд, ки миқёси васеъ паҳншавии мултипликаст ба ҳар як шабакаи ягона дар Thread Do-Main. Шабакаи Thread, ки як қисми домени калонтар аст, бояд ҳадди аққал як BBR-и "Ибтидоӣ" дошта бошад ва метавонад барои зиёдатӣ аз хатогӣ, BBR-ҳои сершумори "Дуюм" дошта бошад. BBRs бо ҳамдигар тавассути магистралӣ муошират мекунанд, ки ҳамаи шабакаҳои Thread-ро мепайвандад.
• Пайванди магистралӣ як истиноди IPv6-и ғайри Thread мебошад, ки ба он BBR бо истифода аз интерфейси беруна, ки барои татбиқи Протоколи пайванди пайванди ришта (TBLP) барои ҳамоҳангсозӣ бо дигар BBRҳо истифода мешавад, пайваст мешавад.
• Дастгоҳҳои ришта дар татбиқи тиҷоратӣ бо истифода аз Domains Thread ва Domain Unique Addresses (DUAs) танзим карда мешаванд. DUA-и дастгоҳ дар тӯли тамоми умри он қисми домени Thread буданаш ҳеҷ гоҳ тағир намеёбад. Ин муҳоҷиратро дар шабакаҳои гуногуни Thread дар як домен осон мекунад ва боварӣ ҳосил мекунад, ки BBR-ҳои мувофиқ масирро дар шабакаҳои сершумори Thread осон мекунанд.

Ин мафҳумҳо дар расми зерин тасвир шудаанд:

Расми 2.3. Модели домени ришта
Ягон нуқтаи нокомӣ нест

• Стеки Thread тарҳрезӣ шудааст, ки ягон нуқтаи нокомӣ надошта бошад. Гарчанде ки дар система як қатор дастгоҳҳое мавҷуданд, ки вазифаҳои махсусро иҷро мекунанд, Thread тарҳрезӣ шудааст, то онҳо бидуни таъсир ба кори ҷории шабака ё дастгоҳҳо иваз карда шаванд. Барои мисолample, дастгоҳи охири хоболуд барои иртибот волидайнро талаб мекунад, бинобар ин, ин волидайн як нуқтаи ягонаи нокомии иртибототи худро нишон медиҳад. Аммо, дастгоҳи охири хоб метавонад волидайни дигарро интихоб кунад ва агар волидайни он дастрас набошад. Ин гузариш набояд ба корбар намоён бошад.
  Гарчанде ки система барои ягон нуқтаи ягонаи нокомӣ пешбинӣ шудааст, дар зери топологияҳои муайян дастгоҳҳои инфиродӣ мавҷуданд, ки қобилияти эҳтиётӣ надоранд. Барои мисолample, дар система бо Сарҳади ягона
• Роутер, агар роутери сарҳадӣ қувваи худро аз даст диҳад, ҳеҷ василаи гузаштан ба роутери алтернативии сарҳадӣ вуҷуд надорад. Дар ин сенария бояд аз нав конфигуратсияи роутери сарҳадӣ сурат гирад.
• Аз Мушаххасоти Thread 1.3.0 сар карда, роутерҳои сарҳадӣ, ки истиноди инфрасохториро мубодила мекунанд, метавонанд бо истифода аз Thread ягон нуқтаи нокомиро дар як воситаи дигар (ба монанди Wi-Fi ё Ethernet) осон кунанд
• Пайванди радио инкапсуляция (TREL). Бо ин хусусият, эҳтимолияти ташаккули қисмҳои ришта дар байни пайвандҳо коҳиш меёбад.

Асосҳои IP Stack

1. Муроҷиат кардан
   • Дастгоҳҳо дар стеки Thread меъмории суроғаи IPv6-ро, ки дар RFC 4291 муайян шудааст, дастгирӣ мекунанд (https://tools.ietf.org/html/rfc4291: Версияи IP 6 меъмории адресҳо). Дастгоҳҳо Unique-ро дастгирӣ мекунанд
   • Суроғаи маҳаллӣ (ULA), суроғаи ягонаи домен (DUA) дар модели домени Thread ва як ё якчанд суроғаҳои глобалии Unicast (GUA) дар асоси захираҳои дастрасашон.
   • Битҳои дараҷаи баланди суроғаи IPv6 шабакаро муайян мекунанд ва боқимонда суроғаҳои мушаххасро дар он шабака муайян мекунанд. Ҳамин тариқ, ҳама суроғаҳои як шабака якхелаи N битҳои аввал доранд. Аввалин касоне
   • N бит "префикс" номида мешавад. "/64" нишон медиҳад, ки ин суроға бо префикси 64-бит аст. Дастгоҳе, ки шабакаро оғоз мекунад, префикси /64-ро интихоб мекунад, ки баъдан дар тамоми шабака истифода мешавад. Префикс як ULA аст (https://tools.ietf.org/html/rfc4193: Суроғаҳои ягонаи маҳаллии IPv6 Unicast). Шабака инчунин метавонад як ё якчанд роутерҳои сарҳадӣ дошта бошад, ки ҳар кадоми онҳо метавонанд /64 дошта бошанд ё надошта бошанд, ки пас аз он метавонад барои тавлиди ULA ё GUA истифода шавад. Дастгоҳ дар шабака суроғаи EUI-64 (Identifier Extended Unique Extended 64-bit) -ро барои ба даст овардани идентификатори интерфейси худ тавре ки дар фасли 6-и RFC 4944 муайян шудааст, истифода мебарад (https://tools.ietf.org/html/rfc4944: Интиқоли бастаҳои IPv6 тавассути шабакаҳои IEEE 802.15.4 ). Дастгоҳ суроғаи маҳаллии IPv6-ро дастгирӣ мекунад, ки аз EUI-64 гиреҳ ҳамчун идентификатори интерфейс бо префикси маъруфи истиноди маҳаллии FE80::0/64 танзим шудааст, ки дар RFC 4862 муайян шудааст (https://tools.ietf.org/html/rfc4862: Автоконфигуратсияи суроғаи бедавлатии IPv6) ва RFC 4944.
   • Дастгоҳҳо инчунин суроғаҳои мувофиқро дастгирӣ мекунанд. Ин дар бар мегирад пайванди-маҳаллӣ ҳама гиреҳ мултипастасти, пайванди маҳаллӣ ҳама мултипастагии роутер, бисёрпайванди гиреҳи яккасбата ва як мултипастасти маҳаллии mesh. Бо мавҷудияти роутери сарҳади магистралӣ дар модели домен, дастгоҳҳо инчунин метавонанд суроғаҳои фарогири фарогириро дастгирӣ кунанд, агар онҳо барои онҳо сабти ном шаванд.
   • Ба ҳар як дастгоҳе, ки ба шабака пайваст мешавад, мувофиқи мушаххасоти IEEE 2-802.15.4 суроғаи кӯтоҳи 2006-байтӣ дода мешавад. Барои роутерҳо, ин адрес бо истифода аз битҳои баланд дар майдони суроға таъин карда мешавад.
   • Сипас ба кӯдакон суроғаи кӯтоҳ бо истифода аз битҳои баланди волидайн ва битҳои поёнии мувофиқ барои суроғаи онҳо таъин карда мешаванд. Ин ба ҳама гуна дастгоҳи дигари шабака имкон медиҳад, ки бо истифода аз битҳои баланди майдони суроғаи худ макони масири кӯдакро дарк кунад.
2. 6LoWPAN
   • 6LoWPAN маънои "IPv6 тавассути шабакаҳои шахсии бесими камқувват" -ро дорад. Ҳадафи асосии 6LoWPAN ин интиқол ва қабули бастаҳои IPv6 аз пайвандҳои 802.15.4 мебошад. Дар ин кор, он бояд барои андозаи ҳадди аксар чаҳорчӯбаи 802.15.4, ки тавассути ҳаво фиристода мешавад, мувофиқат кунад. Дар истинодҳои Ethernet, як бастаи дорои андозаи IPv6 Maximum Transmission Unit (MTU) (1280 байт) метавонад ба осонӣ ҳамчун як чаҳорчӯба тавассути пайванд фиристода шавад. Дар мавриди 802.15.4, 6LoWPAN ҳамчун қабати мутобиқшавӣ байни қабати шабакавии IPv6 ва қабати пайванди 802.15.4 амал мекунад. Он масъалаи интиқоли IPv6-ро ҳал мекунад
   • MTU тавассути тақсим кардани бастаи IPv6 дар ирсолкунанда ва аз нав васл кардани он дар қабулкунанда.
     6LoWPAN инчунин механизми фишурдасозиро таъмин мекунад, ки андозаи сарлавҳаҳои IPv6-ро, ки тавассути ҳаво фиристода мешаванд, кам мекунад ва ба ин васила хароҷоти интиқолро кам мекунад. Чӣ қадаре ки битҳо аз тариқи ҳаво фиристода шаванд, дастгоҳ ҳамон қадар энергия камтар истеъмол мекунад. Thread ин механизмҳоро барои интиқоли босамари бастаҳо тавассути шабакаи 802.15.4 пурра истифода мебарад. RFC 4944 (https://tools.ietf.org/html/rfc4944) ва RFC 6282 (https://tools.ietf.org/html/rfc6282) усулхоеро, ки бо ёрии онхо пора-поракунй ва фишурдани сарлавха ичро мешаванд, муфассал тавсиф кунед.
3. Интиқоли қабати пайванд
   Хусусияти дигари муҳими қабати 6LoWPAN ин интиқоли бастаи қабати пайванд аст. Ин як механизми хеле муассир ва камхарҷро барои интиқоли бастаҳои бисёр-хоп дар шабакаи mesh таъмин мекунад. Thread масири қабати IP-ро бо интиқоли бастаи қабати пайванд истифода мебарад.
   Thread интиқоли қабати истинодро барои интиқоли бастаҳо дар асоси ҷадвали масири IP истифода мебарад. Барои иҷрои ин, сарлавҳаи mesh 6LoWPAN дар ҳар як бастаи бисёр-хоп истифода мешавад (ба расми зерин нигаред).
   • Расми 3.1. Формати сарлавҳаи Mesh
   • Дар Thread, қабати 6LoWPAN иттилооти сарлавҳаи Mesh-ро бо суроғаи кӯтоҳи 16-бит ва суроғаи ниҳоии манбаи 16-бит пур мекунад. Интиқолдиҳанда суроғаи навбатии кӯтоҳи 16-битро дар Ҷадвали масир ҷустуҷӯ мекунад ва сипас чаҳорчӯбаи 6LoWPAN-ро ба суроғаи навбатии хоп 16-битӣ ҳамчун макони таъинот мефиристад. Дастгоҳи навбатии хоп бастаро қабул мекунад ва ҳопи навбатиро дар
   • Ҷадвали масир / Ҷадвали ҳамсоя, шумори хопҳоро дар сарлавҳаи 6LoWPAN Mesh кам мекунад ва сипас бастаро ба суроғаи кӯтоҳи 16-бит ба суроғаи навбатии хоп ё таъиноти ниҳоӣ мефиристад.
   • 6LoWPAN инкапсуляция
     Бастаҳои 6LoWPAN аз рӯи принсипи бастаҳои IPv6 сохта шудаанд ва дорои сарлавҳаҳои ҷамъшуда барои ҳар як функсияи иловашуда мебошанд. Пеш аз ҳар як сарлавҳаи 6LoWPAN арзиши ирсолкунанда мавҷуд аст, ки намуди сарлавҳаро муайян мекунад (ба расми зерин нигаред).
4. 6LoWPAN инкапсуляция
   Бастаҳои 6LoWPAN аз рӯи принсипи бастаҳои IPv6 сохта шудаанд ва дорои сарлавҳаҳои ҷамъшуда барои ҳар як функсияи иловашуда мебошанд. Пеш аз ҳар як сарлавҳаи 6LoWPAN арзиши ирсолкунанда мавҷуд аст, ки намуди сарлавҳаро муайян мекунад (ба расми зерин нигаред).
   Расми 3.2. Формати умумии бастаи 6LoWPAN
   Thread намудҳои зерини сарлавҳаҳои 6LoWPAN -ро истифода мебарад:
   • Сарлавҳаи Mesh (барои интиқоли қабати истинод истифода мешавад)
   • Сарлавҳаи Fragmentation (барои тақсим кардани бастаи IPv6 ба якчанд бастаҳои 6LoWPAN истифода мешавад)
   • Сарлавҳаи фишурдани сарлавҳа (барои фишурдани сарлавҳаҳои IPv6 истифода мешавад)
   • Мушаххасоти 6LoWPAN талаб мекунад, ки агар зиёда аз як сарлавҳа мавҷуд бошад, онҳо бояд бо тартиби дар боло зикршуда пайдо шаванд. Қуйидагилар собиқamples бастаҳои 6LoWPAN тавассути ҳаво фиристода.
   • Дар расми зерин, сарбории 6LoWPAN аз сарлавҳаи фишурдашудаи IPv6 ва боқимондаи бори IPv6 иборат аст.
   • Расми 3.3. Бастаи 6LoWPAN дорои сарбории IPv6 бо сарлавҳаи фишурдашудаи IPv6
   • Дар расми зерин, сарбории 6LoWPAN дорои сарлавҳаи IPv6 ва қисми сарбории IPv6 мебошад.
   • Расми 3.4. 6LoWPAN Маҷмӯаи дорои сарлавҳаи тор, сарлавҳаи фрагментатсия ва сарлавҳаи фишурда Қисми боқимондаи пурбор дар бастаҳои минбаъда мувофиқи формати расми зерин интиқол дода мешавад.
   • Расми 3.5. 6LoWPAN Фрагменти минбаъда
5. ICMP
   Дастгоҳҳои ришта протоколи версияи 6 (ICMPv6) протоколи назорати паёми Интернетро, ​​ки дар RFC 4443, Протоколи идоракунии паёми Интернет (ICMPv6) барои Мушаххасоти Протоколи Интернет версияи 6 (IPv6) муайян шудааст, дастгирӣ мекунанд. Онҳо инчунин дархости эхо ва паёмҳои посухи аксоро дастгирӣ мекунанд.
6. UDP
   Стеки Thread User Da -ро дастгирӣ мекунадtagПротоколи ram (UDP) тавре ки дар RFC 768 муайян шудааст, корбар ДаtagПротоколи ram.
7. TCP
   Стеки Thread як варианти Protocol Control Transport (TCP)-ро бо номи "TCPlp" (TCP Low Power) дастгирӣ мекунад (ниг. usenix-NSDI20). Дастгоҳи ба Thread-мувофиқ нақшҳои ташаббускори TCP ва шунавандаро тавре иҷро мекунад, ки дар зер тавсиф шудааст:
   • RFC 793, Протоколи назорати интиқол
   • RFC 1122, Талабот барои хостҳои интернет
   • Мушаххасоти ришта 1.3.0 ва баландтар: Таҷҳизоти мавҷудаи TCP маъмулан барои кор кардан дар шабакаҳои бесими бесим ва бо андозаи маҳдуди чаҳорчӯбаи 802.15.4 танзим карда намешаванд. Аз ин рӯ, мушаххасот он унсурҳо ва арзишҳои параметрҳоро барои татбиқи муассири TCP тавассути Шабакаҳои Thread муайян мекунад (ниг. Мушаххасоти Thread 1.3.0, фасли 6.2 TCP).
8. SRP
   • Протоколи бақайдгирии хидматҳо (SRP), ки дар Протоколи бақайдгирии хидматҳо барои кашфи хидмат дар асоси DNS муайян шудааст, дар дастгоҳҳои Thread, ки аз мушаххасоти Thread 1.3.0 оғоз мешавад, истифода мешавад. Феҳристи хидматрасонӣ бояд мавҷуд бошад, ки онро роутери сарҳадӣ нигоҳ медорад. Мизоҷони SRP дар шабакаи mesh метавонанд барои пешниҳоди хидматҳои гуногун сабти ном шаванд. Сервери SRP дархостҳои кашфи бар асоси DNS-ро қабул мекунад ва ба таври илова криптографияи калиди ҷамъиятиро барои амният ва дар баробари дигар такмилоти хурд барои дастгирии беҳтари муштариёни маҳдудшуда пешниҳод мекунад.

Топологияи шабакавӣ

1. Суроғаи шабака ва дастгоҳҳо
   • Стеки Thread пайвасти пурраи шабакаи байни ҳамаи роутерҳои шабакаро дастгирӣ мекунад. Топологияи воқеӣ ба шумораи роутерҳо дар шабака асос ёфтааст. Агар танҳо як роутер мавҷуд бошад, он гоҳ шабака ситораро ташкил медиҳад. Агар зиёда аз як роутер мавҷуд бошад, тор ба таври худкор ташаккул меёбад (ниг. 2.2 Архитектураи шабакаи ришта).
2. Шабакаҳои Mesh
   • Шабакаҳои дарунсохташуда системаҳои радиоро боэътимодтар мекунанд ва ба радио имкон медиҳанд, ки паёмҳоро барои радиоҳои дигар интиқол диҳанд. Барои мисолample, агар гиреҳ паёмро мустақиман ба гиреҳи дигар ирсол накунад, шабакаи дарунсохташуда паёмро тавассути як ё якчанд гиреҳҳои миёнарав интиқол медиҳад. Тавре ки дар фасли 5.3 Масир баррасӣ шудааст, ҳама гиреҳҳои роутер дар стеки Thread масирҳо ва пайвастшавиро бо ҳамдигар нигоҳ медоранд, то шабака пайваста нигоҳ дошта шавад ва пайваст шавад. Дар шабакаи Thread маҳдудияти 64 суроғаи роутер мавҷуд аст, аммо ҳамаи онҳоро якбора истифода бурдан мумкин нест. Ин имкон медиҳад, ки суроғаҳои дастгоҳҳои ҳазфшуда аз нав истифода шаванд.
   • Дар шабакаи mesh, дастгоҳҳои охири хоб ё дастгоҳҳои мувофиқи роутер барои дигар дастгоҳҳо роҳ намедиҳанд. Ин дастгоҳҳо ба волидайне, ки роутер аст, паём мефиристанд. Ин роутери волидайн амалиёти масирро барои дастгоҳҳои кӯдаки худ идора мекунад.

Масир ва пайвастшавӣ ба шабака

Шабакаи Thread то 32 роутери фаъол дорад, ки масири навбатӣ барои паёмҳо дар асоси ҷадвали масир истифода мебаранд. Ҷадвали масир аз ҷониби стеки Thread нигоҳ дошта мешавад, то ҳамаи роутерҳо барои ҳама роутерҳои дигари шабака пайвастшавӣ ва роҳҳои муосир дошта бошанд. Ҳама роутерҳо бо дигар роутерҳо арзиши масирро ба дигар роутерҳо дар шабака дар формати фишурда бо истифода аз Mesh Link Establishment (MLE) мубодила мекунанд.

1.  Паёмҳои MLE
   • Паёмҳои Mesh Link Establishment (MLE) барои таъсис ва танзим кардани пайвандҳои бехатари радио, ошкор кардани дастгоҳҳои ҳамсоя ва нигоҳ доштани хароҷоти масир байни дастгоҳҳои шабака истифода мешаванд. MLE дар зери қабати масир кор мекунад ва як пайвандак-хоп уникастҳои маҳаллӣ ва мултикастрҳоро байни роутерҳо истифода мебарад.
   • Паёмҳои MLE барои муайян, танзим ва бехатарии пайвандҳо ба дастгоҳҳои ҳамсоя ҳангоми тағирёбии топология ва муҳити физикӣ истифода мешаванд. MLE инчунин барои паҳн кардани арзишҳои конфигуратсияе истифода мешавад, ки дар саросари шабака мубодила мешаванд, ба монанди канал ва Шабакаи шахсӣ (PAN) ID. Ин паёмҳоро бо обхезии оддӣ, тавре ки аз ҷониби MPL муайян карда мешавад, интиқол додан мумкин аст (https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-roll-trickle-mcast-11: Протоколи чандрасонаӣ барои шабакаҳои камқувват ва гумшуда (MPL)).
   • Паёмҳои MLE инчунин кафолат медиҳанд, ки ҳангоми муқаррар кардани хароҷоти масир байни ду дастгоҳ хароҷоти асимметрӣ ба назар гирифта мешаванд. Хароҷоти истинодҳои асимметрӣ дар шабакаҳои 802.15.4 маъмуланд. Барои боварӣ ҳосил кардани паёмнависии дуҷониба, муҳим аст, ки хароҷоти истиноди дуҷониба ба назар гирифта шаванд.
2. Кашф ва таъмири роҳ
   • Кашфи масир аз рӯи талабот одатан дар шабакаҳои камқуввати 802.15.4 истифода мешавад. Аммо, кашфи масир аз рӯи талабот аз нигоҳи сарбории шабака ва фарохмаҷрои он гарон аст, зеро дастгоҳҳо дархостҳои кашфи масирро тавассути шабака пахш мекунанд. Дар стеки Thread, ҳама роутерҳо бастаҳои як-хоп MLE-ро, ки дорои маълумоти хароҷот мебошанд, ба ҳамаи роутерҳои дигари шабака мубодила мекунанд. Ҳама роутерҳо дар бораи арзиши роҳ ба ҳама гуна роутерҳои дигари шабака маълумоти муосир доранд, аз ин рӯ кашфи масир аз рӯи талабот талаб карда намешавад. Агар хатсайр дигар қобили истифода набошад, роутерҳо метавонанд масири навбатии мувофиқтаринро ба сӯи таъинот интихоб кунанд.
   • Масир ба дастгоҳҳои кӯдакона тавассути дидани битҳои баланди суроғаи кӯдак барои муайян кардани суроғаи роутери волидайн анҷом дода мешавад. Вақте ки дастгоҳ роутери волидайнро медонад, он маълумоти арзиши роҳ ва маълумоти масири навбатии хоп барои ин дастгоҳро медонад.
   • Вақте ки арзиши масир ё топологияи шабака тағир меёбад, тағирот тавассути шабака тавассути паёмҳои як-хоп MLE паҳн мешаванд. Арзиши масир ба сифати пайванди дуҷонибаи байни ду дастгоҳ асос ёфтааст. Сифати истинод дар ҳар як самт ба маржаи истинод ба паёмҳои воридотӣ аз он дастгоҳи ҳамсоя асос ёфтааст. Ин нишондиҳандаи қувваи сигнали қабулшуда (RSSI) ба сифати пайванд аз 0 то 3 харита шудааст. Арзиши 0 маънои арзиши номаълумро дорад.
   • Вақте ки роутер паёми нави MLE-ро аз ҳамсоя мегирад, ё он аллакай барои дастгоҳ сабти ҷадвали ҳамсоя дорад ё якаш илова карда мешавад. Паёми MLE арзиши воридотӣ аз ҳамсояро дар бар мегирад, бинобар ин он дар ҷадвали ҳамсояи роутер нав карда мешавад. Паёми MLE инчунин дорои маълумоти навшудаи масир барои дигар роутерҳо мебошад, ки дар ҷадвали масир нав карда мешаванд.
   • Миқдори роутерҳои фаъол ба миқдори маълумот оид ба масир ва хароҷот, ки дар як бастаи ягонаи 802.15.4 мавҷуд аст, маҳдуд аст. Ин маҳдудият дар айни замон 32 роутер аст.
3. Маршрут
   • Дастгоҳҳо масири муқаррарии IP-ро барои интиқоли бастаҳо истифода мебаранд. Ҷадвали масир бо суроғаҳои шабакавӣ ва хоп навбатии мувофиқ пур карда мешавад.
   • Масири вектории масофа барои ба даст овардани масирҳо ба суроғаҳое, ки дар шабакаи маҳаллӣ ҷойгиранд, истифода мешавад. Ҳангоми масир дар шабакаи маҳаллӣ, шаш битҳои болоии ин суроғаи 16-битӣ макони таъиноти роутерро муайян мекунанд.
   • Пас аз ин волидайни масир барои интиқол ба макони ниҳоӣ дар асоси суроғаи боқимондаи 16-бит масъул аст.
   • Барои масири берун аз шабака, роутери сарҳадӣ роҳбари роутерро дар бораи префиксҳои мушаххасе, ки ба он хидмат мерасонад, огоҳ мекунад ва ин маълумотро ҳамчун маълумоти шабакавӣ дар дохили пакетҳои MLE паҳн мекунад. Маълумоти шабакавӣ маълумоти префиксро дар бар мегирад, ки худи префикс, контексти 6LoWPAN, Роутерҳои сарҳадӣ ва худкорконфигуратсияи суроғаи бидуни шаҳрвандӣ (SLAAC) ё сервери DHCPv6 барои ин префикс мебошад. Агар дастгоҳ бо истифода аз ин префикс суроғаро танзим кунад, он бо сервери мувофиқи SLAAC ё DHCP барои ин суроға тамос мегирад. Маълумоти шабака инчунин рӯйхати серверҳои масирро дар бар мегирад, ки суроғаҳои 16-битии Роутерҳои сарҳадии пешфарз мебошанд.
   • Илова бар ин, дар фазои тиҷоратӣ бо модели домени Thread, роутери Backbone Border роҳбари роутерро дар бораи префикси ягонаи домен, ки он хидмат мекунад, огоҳ мекунад, то нишон диҳад, ки ин тор як қисми домени калони Thread аст. Маълумоти шабакавӣ барои ин маълумоти префикс, контексти 6LoWPAN ва роутери сарҳадии ALOC-ро дар бар мегирад. Барои ин маҷмӯи префикс ягон парчамҳои SLAAC ё DHCPv6 муқаррар карда нашудаанд, аммо таъини суроға аз рӯи модели бешаҳрвандӣ амал мекунад. Илова бар ин, инчунин TLV-ҳои хидматрасонӣ ва сервер мавҷуданд, ки қобилияти хидматрасонии "сутун"-и ин роутери сарҳадро нишон медиҳанд. Қобилияти муайянкунии суроғаҳои такрорӣ дар асоси суроға барои ҳама дастгоҳе мавҷуд аст, ки суроғаи ягонаи домени худро (DUA) дар BBR сабти ном мекунад. DUA-и дастгоҳ дар тӯли тамоми умри он қисми домени Thread буданаш ҳеҷ гоҳ тағир намеёбад.
   • Ин муҳоҷиратро дар шабакаҳои гуногуни Thread дар як домен осон мекунад ва боварӣ ҳосил мекунад, ки BBR-ҳои мувофиқ масирро дар шабакаҳои сершумори Thread осон мекунанд. Дар асоси сутунмӯҳра, технологияҳои масирсозии стандартии IPv6 ба монанди IPv6 Neighbor Discovery (NS/NA мувофиқи RFC 4861) ва Multicast Listener Discovery (MLDv2 мувофиқи RFC 3810) истифода мешаванд.
   • Роҳбар барои пайгирии дастгоҳҳои мувофиқи роутер таъин шудааст, ки роутер мешаванд ё имкон медиҳанд, ки роутерҳо ба дастгоҳҳои мувофиқи роутер паст карда шаванд. Ин пешво инчунин суроғаҳои роутерро бо истифода аз CoAP таъин ва идора мекунад. Бо вуҷуди ин, ҳама маълумоти дар ин Пешво мавҷудбуда низ давра ба давра ба роутерҳои дигар таблиғ карда мешаванд. Агар пешво аз шабака берун равад, роутери дигар интихоб карда мешавад ва бидуни дахолати корбар ба ҳайси Роҳбар бархурдор мешавад.
   • Роутерҳои сарҳадӣ барои коркарди фишурдасозӣ ё тавсеаи 6LoWPAN ва муроҷиат ба дастгоҳҳои шабакавӣ масъуланд. Роутерҳои сарҳадии магистралӣ барои коркарди MPL бо инкапсуляцияи IP-in-IP ва декапсуляция барои мултипастатсияҳои миқёси калонтаре, ки ба шабака дохил мешаванд ва берун мешаванд, масъуланд.
   • Барои маълумоти бештар дар бораи роутерҳои сарҳадӣ, ба AN1256 нигаред: Истифодаи Silicon Labs RCP бо роутери сарҳадии OpenThread.
4. Санҷишҳо ва ташаккур
   • Ҳангоме ки паёмнависии UDP дар стеки Thread истифода мешавад, интиқоли боэътимоди паём талаб карда мешавад ва тавассути ин механизмҳои сабук анҷом дода мешавад:
   • Санҷишҳои такрории сатҳи MAC – ҳар як дастгоҳ тасдиқи MAC-ро аз ҳопи навбатӣ истифода мебарад ва агар паёми MAC ACK қабул нашавад, паёмро дар қабати MAC дубора кӯшиш мекунад.
   • Санҷишҳои такрории қабати барнома - қабати барнома метавонад муайян кунад, ки оё эътимоднокии паём параметри муҳим аст. Агар ин тавр бошад, протоколи тасдиқи ниҳоӣ ва такрорӣ метавонад истифода шавад, ба монанди такрори CoAP.

Пайвастшавӣ ва амалиёти шабака

Thread имкон медиҳад, ки ду усули пайвастшавӣ:

• Бо истифода аз усули берун аз банд маълумотро мустақиман ба дастгоҳ мубодила кунед. Ин имкон медиҳад, ки дастгоҳро ба шабакаи мувофиқ бо истифода аз ин маълумот идора кунад.
• Дар байни дастгоҳи пайвастшавӣ ва замимаи ба кор даровардани смартфон, планшет ё web.
• Барои шабакаи тиҷорӣ бо модели домени Thread, раванди бақайдгирии худмухтор бидуни дахолати корбар, ки сертификатҳои амалиётиро дар пайвасткунандагон пас аз тасдиқи аутентификатсия таъмин мекунад, аз ҷониби Мушаххасоти Thread 1.2 муайян карда мешавад. Шаҳодатномаи амалиётӣ маълумоти доменро барои дастгоҳ рамзгузорӣ мекунад ва ба таъмини бехатари Калиди Шабака имкон медиҳад. Ин модел талаб бақайдгиранда ё
• Интерфейси Thread Registrar (TRI) дар роутери сарҳади магистралӣ ва иртиботро бо мақомоти беруна (MASA) бо истифода аз протоколҳои ANIMA/BRSKI/EST осон мекунад. Шабакае, ки ин модели истифодабариро дастгирӣ мекунад, шабакаи CCM номида мешавад.
• Барои маълумоти бештар дар бораи ба кор даровардани шабакаҳои Thread, ба фасли 11. Ба кор даровардани дастгоҳ нигаред.
• Дар шабакаҳои Thread усули зуд-зуд истифодашавандаи 802.15.4 барои пайвастшавӣ бо парчами пайвастшавӣ дар бори маяк истифода намешавад. Ин усул маъмулан барои пайвастшавӣ ба навъи тугма истифода мешавад, ки дар он ҷо интерфейси корбар ё канали берун аз банд ба дастгоҳҳо мавҷуд нест. Ин усул дар ҳолатҳое, ки шабакаҳои сершумор мавҷуданд, мушкилоти идоракунии дастгоҳ дорад ва он инчунин метавонад хатарҳои амниятӣ эҷод кунад.
• Дар шабакаҳои Thread, ҳама пайвастшавӣ аз ҷониби корбар оғоз мешавад. Пас аз ҳамроҳшавӣ, тасдиқи амният дар сатҳи барнома бо дастгоҳи фармоишӣ анҷом дода мешавад. Ин тасдиқи бехатарӣ дар фасли 9. Амният баррасӣ мешавад.
• Дастгоҳҳо ба шабака ҳамчун дастгоҳи ниҳоии хоб, дастгоҳи ниҳоӣ (MED ё FED) ё REED пайваст мешаванд. Танҳо пас аз он ки REED пайваст шуд ва конфигуратсияи шабакаро омӯхт, он метавонад эҳтимолан дархост кунад, ки A

Роутери ришта. Ҳангоми ҳамроҳ шудан, ба дастгоҳ нишони кӯтоҳи 16-битӣ дар асоси волидайнаш дода мешавад. Агар дастгоҳи мувофиқи роутер ба роутер табдил ёбад, аз ҷониби Роҳбар ба он суроғаи роутер таъин карда мешавад. Муайян кардани суроғаҳои такрорӣ барои Роутерҳои Thread тавассути механизми мутамаркази тақсимоти суроғаи роутер, ки дар Пешво ҷойгир аст, таъмин карда мешавад. Волидайн барои пешгирӣ кардани суроғаҳои такрорӣ барои дастгоҳҳои мизбон масъул аст, зеро ҳангоми пайвастшавӣ ба онҳо суроғаҳоро таъин мекунад.

1. Кашфи шабака
   • Кашфи шабака аз ҷониби дастгоҳи пайвастшуда барои муайян кардани кадом шабакаҳои 802.15.4 дар доираи радио истифода мешавад. Дастгоҳ ҳамаи каналҳоро скан мекунад, дар ҳар як канал дархости кашфи MLE медиҳад ва интизори посухҳои кашфи MLE мешавад. Ҷавоби такрории кашфи 802.15.4 MLE дорои сарбории дорои параметрҳои шабака, аз ҷумла Идентификатори маҷмӯи хидматрасонии шабака (SSID), васеъшудаи PAN ID ва дигар арзишҳое мебошад, ки нишон медиҳанд, ки шабака аъзои навро қабул мекунад ва оё он ба истифодабарии ватанӣ дастгирӣ мекунад.
   • Агар дастгоҳ дар шабака ба кор андохта шуда бошад, кашфи шабака талаб карда намешавад, зеро он канал ва ID-и васеъи шабакаро медонад. Пас аз он ин дастгоҳҳо бо истифода аз маводи ба истифода додашуда ба шабака пайваст мешаванд.
2. Маълумоти MLE
   • Вақте ки дастгоҳ ба шабака пайваст мешавад, барои иштирок дар шабака маълумоти гуногун лозим аст. MLE барои дастгоҳ барои фиристодани яккаста ба дастгоҳи ҳамсоя хидмат мерасонад, то параметрҳои шабакаро дархост кунад ва хароҷоти пайвандро ба ҳамсояҳо навсозӣ кунад. Вақте ки дастгоҳи нав пайваст мешавад, он инчунин барои танзими ҳисобкунакҳои чаҳорчӯбаи бехатарӣ, тавре ки дар боби 9. Амният баррасӣ шудааст, ҷавоби мушкилотро иҷро мекунад.
   • Ҳама дастгоҳҳо интиқол ва қабули паёмҳои конфигуратсияи пайванди MLE-ро дастгирӣ мекунанд. Ин паёмҳои "дархости истинод", "қабули истинод" ва "қабули истинод ва дархост"-ро дар бар мегирад.
   • Мубодилаи MLE барои танзим ё мубодилаи маълумоти зерин истифода мешавад:
   • Суроғаи кӯтоҳи 16-битӣ ва 64-битии EUI 64-и дастгоҳҳои ҳамсоя
   • Маълумот дар бораи қобилиятҳои дастгоҳ, аз ҷумла, агар он дастгоҳи охири хоб ва давраи хоби дастгоҳ бошад
   • Арзиши пайванди ҳамсоя, агар роутер Thread
   • Маводи муҳофизатӣ ва ҳисобкунакҳои чаҳорчӯба байни дастгоҳҳо
   • Хароҷоти масир ба ҳамаи дигар роутерҳои Thread дар шабака
   • Ҷамъоварӣ ва паҳн кардани ченакҳои пайванд дар бораи арзишҳои гуногуни конфигуратсияи пайванд
   • Шарҳ: Паёмҳои MLE рамзгузорӣ карда мешаванд, ба истиснои амалиётҳои ибтидоии пурборкунии гиреҳ, вақте ки дастгоҳи нав маводи бехатариро ба даст наовардааст.
3.  CoAP
   Протоколи дархости маҳдуд (CoAP), ки дар RFC 7252 муайян шудааст (https://tools.ietf.org/html/rfc7252: Протоколи Барномаи Маҳдуд (CoAP)) як протоколи махсуси нақлиётӣ барои истифода бо гиреҳҳои маҳдуд ва шабакаҳои камқувват аст. CoAP модели муштараки дархост/ҷавобро байни нуқтаҳои ниҳоии барнома таъмин мекунад, кашфи дохилии хадамот ва захираҳоро дастгирӣ мекунад ва мафҳумҳои асосии web ба мисли URLс. CoAP дар Thread барои танзим кардани суроғаҳои маҳаллӣ ва суроғаҳои мултипликасти аз ҷониби дастгоҳҳо талабшуда истифода мешавад. Илова бар ин, CoAP инчунин барои паёмҳои идоракунӣ истифода мешавад, ба монанди гирифтан ва насб кардани иттилооти ташхис ва дигар маълумоти шабакавӣ дар роутерҳои фаъол Thread.
4. DHCPv6
   DHCPv6 тавре ки дар RFC 3315 муайян шудааст, ҳамчун протоколи муштарӣ-сервер барои идоракунии конфигуратсияи дастгоҳҳо дар дохили шабака истифода мешавад. DHCPv6 UDP-ро барои дархост кардани маълумот аз сервери DHCP истифода мебарад (https://www.ietf.org/rfc/rfc3315.txt: Протоколи конфигуратсияи динамикӣ барои IPv6 (DHCPv6)).
   Хидмати DHCPv6 барои конфигуратсияи:
   • Суроғаҳои шабакавӣ
   • Суроғаҳои чандрасонаӣ, ки аз ҷониби дастгоҳҳо талаб карда мешаванд
   • Азбаски суроғаҳои кӯтоҳ аз сервер бо истифода аз DHCPv6 таъин карда мешаванд, ошкор кардани суроғаҳои такрорӣ талаб карда намешавад. DHCPv6 инчунин аз ҷониби роутерҳои сарҳадӣ истифода мешавад, ки суроғаҳоро дар асоси префикси пешниҳодкардаашон таъин мекунанд.
5. SLAAC
   SLAAC (Автоконфигуратсияи суроғаи бедавлатӣ), ки дар RFC 4862 муайян шудааст (https://tools.ietf.org/html/rfc4862: Танзимоти худкори суроғаи IPv6 бидуни шаҳрвандӣ) усулест, ки дар он роутери сарҳадӣ префикс таъин мекунад ва сипас 64 битҳои охирини суроғаи он аз ҷониби роутер гирифта мешавад. Механизми худкорконфигуратсияи IPv6 бидуни шаҳрвандӣ конфигуратсияи дастии ҳостҳо, конфигуратсияи ҳадди ақали (агар мавҷуд бошад) роутерҳо ва серверҳои иловагиро талаб намекунад. Механизми бидуни шаҳрвандӣ ба мизбон имкон медиҳад, ки суроғаҳои худро бо истифода аз омезиши иттилооти дар маҳал дастрас ва иттилооти таблиғкардаи роутерҳо тавлид кунад.
6. SRP
   Протоколи бақайдгирии хидматҳо (SRP), ки дар Протоколи бақайдгирии хидматҳо барои кашфи хидмат дар асоси DNS муайян шудааст, дар дастгоҳҳои Thread, ки аз мушаххасоти Thread 1.3.0 оғоз мешавад, истифода мешавад. Феҳристи хидматрасонӣ бояд мавҷуд бошад, ки онро роутери сарҳадӣ нигоҳ медорад. Мизоҷони SRP дар шабакаи mesh метавонанд барои пешниҳоди хидматҳои гуногун сабти ном шаванд. Сервери SRP дархостҳои кашфи бар асоси DNS-ро қабул мекунад ва ба таври илова криптографияи калиди ҷамъиятиро барои амният ва дар баробари дигар такмилоти хурд барои дастгирии беҳтари муштариёни маҳдудшуда пешниҳод мекунад.

Идоракунӣ

1. ICMP
   Ҳама дастгоҳҳо паёмҳои хатогии IPv6 (ICMPv6), инчунин дархости акси садо ва паёмҳои ҷавобии акси садоро дастгирӣ мекунанд.
2. Идоракунии дастгоҳ
   Қабати замимаи дастгоҳ ба маҷмӯи идоракунии дастгоҳ ва иттилооти ташхисӣ дастрасӣ дорад, ки метавонанд ба таври маҳаллӣ истифода шаванд ё ҷамъоварӣ ва ба дигар дастгоҳҳои идоракунӣ фиристода шаванд.
   Дар қабатҳои 802.15.4 PHY ва MAC, дастгоҳ маълумоти зеринро ба қабати идоракунӣ пешниҳод мекунад:
   • Суроғаи EUI 64
   • Суроғаи кӯтоҳи 16-бит
   •  Маълумоти қобилият
   • PAN ID
   • Бастаҳо фиристода ва гирифта шуданд
   • Октетхо фиристода ва кабул карданд
   • Бастаҳо ҳангоми интиқол ё қабул партофта шудаанд
   • Хатогиҳои амниятӣ
   • Шумораи такрории MAC
3. Идоракунии шабака
   Қабати шабакавии дастгоҳ инчунин маълумотро дар бораи идоракунӣ ва ташхис медиҳад, ки метавонанд ба таври маҳаллӣ истифода шаванд ё ба дигар дастгоҳҳои идоракунӣ фиристода шаванд. Қабати шабака рӯйхати суроғаҳои IPv6, ҷадвали ҳамсоя ва кӯдак ва ҷадвали масирро таъмин мекунад.

Маълумоти доимӣ

Дастгоҳҳое, ки дар саҳро кор мекунанд, метавонанд тасодуфан ё қасдан бо сабабҳои гуногун аз нав танзим карда шаванд. Дастгоҳҳое, ки аз нав танзим карда шудаанд, бояд амалиёти шабакаро бидуни дахолати корбар дубора оғоз кунанд. Барои бомуваффақият анҷом додани ин, нигаҳдории ғайридавлатӣ бояд маълумоти зеринро нигоҳ дорад:

• Маълумоти шабакавӣ (ба монанди PAN ID)
• Маводи бехатарӣ
• Суроғаи маълумот аз шабака барои ташкили суроғаҳои IPv6 барои дастгоҳҳо

$ Амният

• Шабакаҳои ришта шабакаҳои бесим мебошанд, ки бояд аз ҳамлаҳои ҳавоӣ (OTA) муҳофизат карда шаванд. Онҳо инчунин ба интернет пайвастанд ва аз ин рӯ, бояд аз ҳамлаҳои интернетӣ эмин бошанд. Бисёре аз барномаҳое, ки барои Thread таҳия мешаванд, ба доираи васеи истифодаҳо хидмат мекунанд, ки муддати тӯлонии кори беназорат ва масрафи ками нерӯро талаб мекунанд. Дар натиҷа, амнияти шабакаҳои Thread муҳим аст.
• Thread калиди тамоми шабакаро истифода мебарад, ки дар қабати дастрасӣ ба медиа (MAC) барои рамзгузорӣ истифода мешавад. Ин калид барои аутентификатсия ва рамзгузории стандартии IEEE 802.15.4-2006 истифода мешавад. Амнияти IEEE 802.15.4-2006 шабакаи Threadро аз ҳамлаҳои ҳавоӣ, ки аз берун аз шабака сарчашма мегиранд, муҳофизат мекунад. Мушкилоти ҳар як гиреҳи инфиродӣ метавонад калиди тамоми шабакаро ошкор кунад. Дар натиҷа, он одатан ягона шакли бехатарӣ нест, ки дар дохили шабакаи Thread истифода мешавад. Ҳар як гиреҳ дар шабакаи Thread ҳисобкунакҳои чаҳорчӯбаро бо ҳамсоягони худ тавассути дастфишори MLE мубодила мекунад. Ин ҳисобкунакҳои чаҳорчӯба аз ҳамлаҳои такрорӣ муҳофизат мекунанд. (Барои маълумоти бештар дар бораи MLE, ба Мушаххасоти Thread нигаред.) Thread ба барнома имкон медиҳад, ки ҳама гуна протоколи амнияти интернетиро барои иртибот ба охир истифода барад.
• Гиреҳҳо ҳам интерфейсҳои суроғаи IP-и умумиашон ва ҳам ID-ҳои васеъшудаи MAC-и худро тавассути тасодуфи онҳо пинҳон мекунанд. Саҳмияи EUI64, ки ба гиреҳ имзо шудааст, танҳо дар марҳилаи ибтидоии пайвастшавӣ ҳамчун суроғаи манбаъ истифода мешавад. Вақте ки гиреҳ ба шабака пайваст мешавад, гиреҳ ҳамчун манбаи худ ё суроғаро дар асоси ID гиреҳи дубайтии худ ё яке аз суроғаҳои тасодуфии дар боло зикршуда истифода мебарад. Вақте ки гиреҳ ба шабака пайваст мешавад, EUI64 ҳамчун суроғаи манбаъ истифода намешавад.

Идоракунии шабака низ бояд бехатар бошад. Замимаи идоракунии шабакаи Thread метавонад дар ҳама гуна дастгоҳи ба интернет васлшуда иҷро карда шавад. Агар он дастгоҳ худаш узви шабакаи Thread набошад, он бояд пеш аз ҳама бехатари Da-ро таъсис диҳадtagram Transport Layer Security (DTLS) пайваст бо роутери Thread Border. Ҳар як шабакаи Thread дорои гузарвожаи идоракунӣ мебошад, ки барои барқарор кардани ин пайваст истифода мешавад. Пас аз пайваст шудани барномаи идоракунӣ ба шабакаи Thread, дастгоҳҳои навро ба шабака илова кардан мумкин аст.

1. 802.15.4 Амният
   • Мушаххасоти IEEE 802.15.4-2006 протоколҳои дастрасии бесим ва медиаро барои PANҳо ва HANҳо тавсиф мекунад. Ин протоколҳо барои татбиқ дар дастгоҳҳои радиоии махсус, ба монанди онҳое, ки аз Silicon Labs дастрасанд, пешбинӣ шудаанд. IEEE 802.15.4-2006 барномаҳои гуногунро дастгирӣ мекунад, ки бисёре аз онҳо ба амният ҳассос мебошанд. Барои мисолample, мисоли як барномаи системаи ҳушдорро дида бароем, ки шумораи ҷойгиршавии биноро назорат мекунад. Агар шабака бехатар набошад ва вайронкунанда ба шабака дастрасӣ пайдо кунад, паёмҳо метавонанд барои эҷод кардани ҳушдори бардурӯғ, тағир додани ҳушдори мавҷуда ё хомӯш кардани ҳушдори қонунӣ пахш шаванд. Ҳар яке аз ин ҳолатҳо барои сокинони бино хатари ҷиддӣ эҷод мекунанд.
   • Бисёре аз барномаҳо махфиятро талаб мекунанд ва аксари онҳо ба ҳифзи тамомият ниёз доранд. 802-15.4-2006 ин талаботро бо истифода аз протоколи амнияти қабати пайванд бо чаҳор хадамоти асосии амниятӣ ҳал мекунад:
   • Назорати дастрасӣ
   • Ягонагии паём
   • Махфияти паём
   • Муҳофизати такрорӣ
   • Муҳофизати такрории IEEE 802.15.4-2006 танҳо қисман аст. Thread бо истифода аз дастфишори MLE байни гиреҳҳои дар боло муҳокимашуда амнияти иловагиро таъмин мекунад, то муҳофизати такрориро анҷом диҳад.
2. Идоракунии бехатарии шабака
   Идоракунии шабака низ бояд бехатар бошад. Замимаи идоракунии шабакаи Thread метавонад дар ҳама гуна дастгоҳи ба интернет васлшуда иҷро карда шавад. Ду қисмати амният вуҷуд дорад:
   • Амнияти ҳавоӣ, ки 802.15.4 ғамхорӣ мекунад. Thread татбиқи 802.15.4-2006 сатҳи 5 амнияти.
   • Шабакаҳои CCM: Агар дастгоҳ худаш узви шабакаи CCM набошад, он бояд бо роутери сарҳади магистралӣ пайваст шавад, то сертификати амалиётии худро ҳамчун як қисми домени Thread таъсис диҳад.
   • Шабакаҳои ғайриCCM: Амнияти интернет: Агар дастгоҳ худаш узви шабакаи Thread набошад, он бояд аввал пайвасти бехатари Data-gram Tranzit Layer Security (DTLS) -ро бо роутери Thread Border таъсис диҳад. Ҳар як шабакаи Thread дорои гузарвожаи идоракунӣ мебошад, ки барои барқарор кардани алоқаи бехатар байни дастгоҳҳои идоракунии беруна ва Роутерҳои сарҳадӣ истифода мешавад. Пас аз пайваст шудани барномаи идоракунӣ ба шабакаи Thread, дастгоҳҳои навро ба шабака илова кардан мумкин аст.

Роутери сарҳадӣ

• Роутери Thread Border дастгоҳест, ки шабакаи бесими Thread-ро ба дигар шабакаҳои IP-асоси (ба монанди Wi-Fi ё Ethernet) дар ҷаҳони беруна тавассути шабакаи маҳаллӣ ё корхона пайваст мекунад. Баръакси шлюзҳо дар дигар қарорҳои бесим, он ба протоколҳои интиқол ва барномае, ки дар болои қабати шабака ҷойгиранд, комилан шаффоф аст. Дар натиҷа, барномаҳо метавонанд бидуни тарҷумаи қабати барномавӣ аз охири ба охир бехатар муошират кунанд.
• Роутери сарҳади Thread ба ҳадди ақал вазифаҳои зеринро дастгирӣ мекунад:
  • Пайвастшавӣ ба IP тавассути масир байни дастгоҳҳои Thread ва дигар шабакаҳои IP берунӣ.
  • Ба кор андохтани риштаи беруна (барои мисолample, телефони мобилӣ) барои тасдиқ ва пайваст кардани дастгоҳи Thread ба шабакаи Thread.

Дар шабака метавонад якчанд роутерҳои сарҳадӣ мавҷуд бошанд, ки дар сурати корношоямии яке аз онҳо "нуқтаи ягонаи нокомиро" бартараф мекунад. Роутери сарҳадӣ ба ҳар як дастгоҳи Thread имкон медиҳад, ки мустақиман ба хидматҳои абрии глобалӣ пайваст шавад, вақте ки шабакаҳои корпоративӣ танҳо IPv6 ва IPv4 ё IPv4 кор мекунанд.

1.  Хусусиятҳои роутери сарҳадӣ барои алоқаи берун аз шабака
   • Thread метавонад фавран дар ҳолатҳои кории ҷорӣ пеш аз гузариши қисман ё пурра ба IPv6 амалӣ карда шавад ва Thread мутобиқати IPv4-ро ба ақиб бо истифода аз суроғаи шабака имкон медиҳад
   • Тарҷума (NAT). NAT64 пакетҳои IPv6-ро ба IPv4 ва NAT64 пакетҳои IPv4-ро ба IPv6 тарҷума мекунад. Роутери Thread Border метавонад ҳамчун мизбони IPv4 дар шабакаи васеъ (WAN) кор кунад, ки қодир аст интерфейси IPv4 ва суроғаи роутерро ба даст орад. Он метавонад бо истифода аз DHCP аз ҳавзи суроғаи IPv4 суроға ба даст орад. Роутери Thread Border инчунин метавонад Протоколи Идоракунии Порт (PCP) -ро барои назорат кардани тарзи тарҷума ва интиқоли бастаҳои IPv4 ворид кунад ва харитаҳои статикиро дастгирӣ кунад. Аксари тарҷумаҳои IPv4 ба IPv6 (ва баръакс) метавонанд тавассути Thread идора карда шаванд
   • Роутери сарҳадӣ, бо тағироти ҳадди ақал ба шабакаи мавҷуда.
     Илова бар ин, Thread Border Routers пайвасти дуҷонибаи IPv6-ро бо кашфи ҳамсояи IPv6, таблиғоти роутер, кашфи бисёрҷанба ва интиқоли бастаҳо дастгирӣ мекунанд.
2. Мавзӯи инфрасохтор
   • Шабакаҳои Thread ба таври худкор ба қисмҳои ҷудогонаи шабакаи Thread ташкил карда мешаванд, вақте ки байни ду ё зиёда маҷмӯи дастгоҳҳо пайвастшавӣ мавҷуд нест. Қисмҳои ришта ба дастгоҳҳо имкон медиҳанд, ки алоқаро бо дастгоҳҳои дигар дар як қисмати ришта нигоҳ доранд, аммо на бо дастгоҳҳои ришта дар қисмҳои дигар.
   • Thread over Infrastructure ба дастгоҳҳои Thread имкон медиҳад, ки технологияҳои пайвасти IP-ро дар бар гиранд (масалан,ample, Wi-Fi ва Ethernet) ба топологияи Thread. Ин истинодҳои иловагии Thread нисбат ба дигар технологияҳои истинод эҳтимолияти пайдоиши қисмҳои сершумори шабакаҳои Thread-ро коҳиш медиҳанд, дар ҳоле ки мутобиқати ақиб бо дастгоҳҳои мавҷудаи Thread 1.1 ва 1.2 кафолат дода мешавад. Ин имтиёзҳо барои ҳама гуна топологияи шабакавӣ, ки ҳадди аққал ду роутерҳои сарҳадӣ тавассути пайванди муштараки инфрасохтори ҳамсоя пайваст мешаванд, ба даст оварда мешаванд.
   • Барои маълумоти иловагӣ, ба Мушаххасоти Thread 1.3.0 (ё Лоиҳаи мушаххасоти Thread 1.4), Боби 15 (Tread over Infrastructure) муроҷиат кунед.
3. Роутери сарҳадии OpenThread
   Татбиқи OpenThread роутери сарҳадӣ роутери сарҳадии OpenThread (OTBR) номида мешавад. Он интерфейси торро бо истифода аз модели RCP дастгирӣ мекунад. Silicon Labs татбиқи (дар Raspberry Pi дастгирӣ карда мешавад) ва рамзи сарчашмаро ҳамчун як қисми Silicon Labs GSDK таъмин мекунад. Барои маълумоти иловагӣ, нигаред ба AN1256: Истифодаи Silicon Labs RCP бо роутери сарҳадии OpenThread.
   Ҳуҷҷатҳо дар бораи танзим ва меъмории OTBR дар ин ҷо дастрас аст https://openthread.io/guides/border-router.

Ба истифода додани дастгоҳ

Дастгоҳҳои ришта дар шабакаҳои Thread бо тарзҳои гуногун, тавре ки дар зерфаслҳои зерин тавсиф шудаанд, ба кор андохта мешаванд.

1. Ба кор андохтани риштаи анъанавӣ
   • Барои ба кор андохтани шабакаҳои шабакаҳои хурдтар (Thread Specification 1.1.1 ё навтар), насбкунандагон метавонанд аз барномаи ба кор андохтани Thread, ки ҳамчун манбаи ройгон барои дастгоҳҳои Android ва iOS пешниҳод шудаанд, истифода баранд. Ин барномаро барои ба осонӣ илова кардани дастгоҳҳои нав ба шабака ё аз нав танзим кардани дастгоҳҳои мавҷуда истифода бурдан мумкин аст.
   • Thread Протоколи Mesh Commissioning (MeshCoP) -ро барои боэътимод тасдиқ кардан, ба кор даровардан ва пайваст кардани дастгоҳҳои нави радиои боваринок ба шабакаи mesh истифода мебарад. Шабакаҳои ришта аз шабакаи мустақили худтанзимкунандаи дастгоҳҳо бо интерфейсҳои IEEE 802.15.4 ва як қабати амнияти сатҳи истинод иборатанд, ки аз ҳар як дастгоҳи шабака дорои калиди ҷории махфии муштаракро талаб мекунад.
   • Раванди ба кор андохтан вақте оғоз мешавад, ки номзади Ваколатдор, маъмулан телефони мобилие, ки тавассути WiFi пайваст аст, шабакаи Threadро тавассути яке аз роутерҳои сарҳадии он кашф мекунад. Роутерҳои сарҳадӣ дастрасии худро ба комиссарон бо истифода аз ҳар макони хидматрасонӣ мувофиқ эълон мекунанд. Механизми кашф бояд ба Номзади Ваколатдор ҳам роҳи иртиботот ва ҳам номи шабакаро пешниҳод кунад, зеро номи шабака баъдтар ҳамчун намаки криптографӣ барои таъсиси Ҷаласаи Комиссия истифода мешавад.
   • Номзади Ваколатдор, пас аз дарёфти шабакаи Thread мавриди таваҷҷӯҳ, ба он бо истифода аз Эътиборнома (ибораи гузарвожаи интихобкардаи инсон барои истифода дар аслият) ба он пайваст мешавад. Қадами тасдиқи Ваколатдор пайвасти амни муштарӣ/серверро байни номзади Ваколатдор ва роутери сарҳадӣ тавассути DTLS муқаррар мекунад. Ин иҷлосияи бехатар ҳамчун ҷаласаи таъинот маълум аст. Ҷаласаи ба кор андохтан рақами бандари таъиншудаи UDP-ро, ки дар марҳилаи кашф эълон шудааст, истифода мебарад. Ин порт бо номи бандари Комиссар маълум аст. Эътиборномае, ки барои таъсиси Иҷлосияи Комиссия истифода мешавад, ҳамчун Калиди пешакӣ барои Ваколатдор (PSKc) маълум аст.
   • Номзади Ваколатдор пас аз он шахсияти худро дар роутери сарҳадии худ сабт мекунад. Роҳбар бо қабул ё рад кардани роутери сарҳадӣ ҳамчун экспедитори қобили кор ба Ваколатдор ҷавоб медиҳад.
   • Пас аз қабул, Роҳбар ҳолати дохилии худро барои пайгирии Ваколатдори фаъол навсозӣ мекунад ва Роутери сарҳадӣ пас аз он ба номзади Ваколатдор паёми тасдиқкунанда мефиристад, ки ба дастгоҳ хабар медиҳад, ки он ҳоло Ваколатдор аст.
   • Вақте ки Комиссари ваколатдори бо Шабакаи Thread алоқаманд мавҷуд аст, пайваст шудан ба дастгоҳҳои риштаи мувофиқ имконпазир мегардад. Инҳоро пеш аз он ки як қисми он шаванд, ҳамчун Ҷойнерҳо мешиносанд
   • Шабакаи ришта. Мураббӣ аввал бо комиссар барои мубодилаи маводи ба истифода додашаванда пайвасти DTLS эҷод мекунад. Он гоҳ маводи ба кор андохташударо барои пайвастшавӣ ба шабакаи Thread истифода мебарад. Гиреҳ танҳо пас аз анҷоми ин ду қадам ҷузъи шабака ҳисобида мешавад. Он гоҳ метавонад дар раванди пайвастшавӣ барои гиреҳҳои оянда иштирок кунад. Ҳамаи ин қадамҳо тасдиқ мекунанд, ки дастгоҳи дуруст ба шабакаи дурусти Thread пайваст шудааст ва худи шабакаи Thread аз ҳамлаҳои бесим ва интернет эмин аст. Барои маълумоти бештар дар бораи Протоколи истифодабарии Mesh, ба мушаххасоти Thread нигаред.
2. Ба кор андохтани мукаммалшуда бо васеъшавии тиҷоратӣ дар риштаи 1.2
   • Мушаххасоти ришта 1.2 ва васеъшавии тиҷоратии он ҳоло имкон медиҳад, ки шабакаҳои миқёси калонтар, ба монанди шабакаҳое, ки дар биноҳои офисӣ, биноҳои ҷамъиятӣ, меҳмонхонаҳо ё дигар намудҳои биноҳои саноатӣ ё тиҷоратӣ заруранд. Бо шарофати дастгирии беҳтари зершабака, Thread Spec-ification 1.2 ба осонӣ ба ҳазорҳо дастгоҳҳо дар як ҷойгиркунӣ имкон медиҳад, ки онҳоро дастӣ, мустақил ва тавассути хусусиятҳои пешрафтаи ба кор андохтани фосилавӣ танзим кардан мумкин аст.
   • Васеъсозии тиҷоратӣ дар Thread 1.2 имкон медиҳад, ки аутентификатсияи васеъмиқёс, пайвастшавӣ ба шабака, роуминги зершабака ва амалиёт дар асоси шахсиятҳои боэътимод дар домени Enterprise. Барои фаъол кардани аутентификатсияи боэътимоди дастгоҳҳо ва санҷиши маълумоти иҷозатдодашуда, насбкунандаи система метавонад барои содда кардани ҷойгиркунии шабакаи калонҳаҷм Идораи сертификатсияи корхона таъсис диҳад. Ин ба насбкунанда имкон медиҳад, ки шабакаро бидуни дастрасии мустақим ба дастгоҳҳои инфиродӣ ва бидуни ҳамкории мустақим бо ин дастгоҳҳо тавассути раванди бақайдгирии худкор бо номи "Бақайдгирии Автономӣ" насб ва нигоҳ дорад. Баръакси Thread 1.1, ки дар он ҷуфткунии рамзи гузарвожаи дастгоҳ барои аутентификатсия истифода мешавад, васеъшавии тиҷоратӣ дар Thread 1.2 шакли миқёспазири сертификатсияро дастгирӣ мекунад. Шабакаи корхона метавонад як ё якчанд доменҳои Thread дошта бошад ва ҳар як домени Thread метавонад барои ҳамгироии шабакаҳои сершумори Thread таъсис дода шавад.

Қабати барнома

Thread як стеки шабакаи бесими шабакаи бесим аст, ки барои масири паёмҳо байни дастгоҳҳои гуногун дар шабакаи Thread, ки дар фасли 2.2 Архитектураи Шабакаи Thread тавсиф шудааст, масъул аст. Дар расми зерин қабатҳои протоколи Thread тасвир шудааст.

Расми 12.1. Қабатҳои протоколи ришта

• Таърифи стандартии қабати барномавӣ ин "қабати абстраксияест, ки протоколҳои муштарак ва усулҳои интерфейси аз ҷониби ҳостҳо дар шабакаи коммуникатсионӣ истифодашавандаро муайян мекунад" (https://en.wikipedia.org/wiki/Application_layer). Оддӣ карда гӯем, қабати барнома "забони дастгоҳҳо" мебошад, масаланampле, ки чи тавр коммутатор бо лампочка гап мезанад. Бо истифода аз ин таърифҳо, қабати барнома дар Thread вуҷуд надорад. Мизоҷон қабати барномаро дар асоси қобилиятҳо дар стеки Thread ва талаботи худ бунёд мекунанд. Гарчанде ки Thread қабати барномаро таъмин намекунад, он хидматҳои асосии барномаро пешниҳод мекунад:
• Паёмнависии UDP
  UDP роҳи фиристодани паёмҳоро бо истифода аз рақами порти 16-бит ва суроғаи IPv6 пешниҳод мекунад. UDP протоколи соддатар аз TCP аст ва хароҷоти пайвасти камтар дорад (масаланample, UDP паёмҳои зиндаро иҷро намекунад). Дар натиҷа, UDP интиқоли тезтар ва баландтари паёмҳоро имкон медиҳад ва буҷаи қувваи умумии барномаро кам мекунад. UDP инчунин нисбат ба TCP фазои хурдтари код дорад, ки дар чип барои барномаҳои фармоишӣ флеши бештар дастрас мекунад.
• Паёмнависии бисёрҷониба
  Thread қобилияти пахши паёмҳо, яъне фиристодани як паёмро ба гиреҳҳои сершумор дар шабакаи Thread медиҳад. Multi-ticast имкон медиҳад, ки роҳи дохилии гуфтугӯ бо гиреҳҳои ҳамсоя, роутерҳо ва тамоми шабакаи Thread бо суроғаҳои стандартии IPv6.
• Қабатҳои барномавӣ бо истифода аз хидматҳои IP
  Thread имкон медиҳад, ки қабатҳои барномавӣ, ба монанди UDP ва CoAP, имкон медиҳад, ки дастгоҳҳо тавассути Интернет муошират кунанд. Қабатҳои замимаи ғайри IP барои кор дар Thread баъзе мутобиқкуниро талаб мекунанд. (Барои маълумоти бештар дар бораи CoAP ба RFC 7252 нигаред.)
  • Silicon Labs OpenThread SDK инҳоро дар бар мегирадample замимаҳоеро, ки инчунин аз бозпаси OpenThread GitHub дастрасанд:• ot-cli-ftd
  • ot-cli-mtd
  • ot-rcp (дар якҷоягӣ бо Router Border OpenThread истифода мешавад)
• Ин барномаҳоро барои намоиш додани хусусиятҳои шабакаи Thread истифода бурдан мумкин аст. Илова бар ин, Silicon Labs OpenThread SDK инчунин дастгоҳи охири хобро таъмин мекунадample app (sleepy-demo-ftd ва sleepy-demo-mtd), ки чӣ тавр истифода бурдани хусусиятҳои менеҷери энергетикии Silicon Labs барои сохтани дастгоҳи камқувватро нишон медиҳад. Дар охир, от-бле-дмп сample барнома нишон медиҳад, ки чӣ тавр сохтани як замимаи бисёрпротоколии динамикӣ бо истифода аз OpenThread ва стеки Silicon Labs Bluetooth. Барои маълумоти бештар дар бораи кор бо собиқ нигаред ба QSG170: Дастури зуд оғоз кардани OpenThreadampБарномаҳо дар Simplicity Studio 5.

Қадамҳои оянда

• Silicon Labs OpenThread SDK дорои стеки шабакаи сертификатсияшудаи OpenThread ва с.ample барномаҳое, ки рафтори асосии шабака ва барномаро нишон медиҳанд. Мизоҷон ташвиқ карда мешаванд, ки с-ро истифода барандample замимаҳо барои шиносоӣ бо Thread дар маҷмӯъ ва аз ҷумла пешниҳоди Silicon Labs. Ҳар яке аз барномаҳо нишон медиҳад, ки чӣ гуна дастгоҳҳо шабакаҳоро ташкил мекунанд ва пайваст мешаванд, инчунин чӣ гуна фиристодан ва қабул кардани паёмҳо. Барномаҳо пас аз боркунии Simplicity Studio 5 ва Silicon Labs OpenThread SDK барои истифода дастрасанд. Simplicity Studio 5 дастгирии эҷоди барномаҳо (Project Configurator) ва рамзкушоӣ кардани паёмҳои қабати шабака ва барномаҳо (Network Analyzer) дар Threadро дар бар мегирад, ки фаҳмиши иловагиро дар бораи кори шабакаҳои Thread таъмин мекунанд. Барои маълумоти иловагӣ, нигаред ба QSG170: Дастури зуд оғоз кардани OpenThread.
• Барои маълумоти бештар дар бораи роутерҳои сарҳадии OpenThread нигаред ба AN1256: Истифодаи Silicon Labs RCP бо OpenThread Border Rout-er. Барои маълумоти бештар дар бораи таҳияи Thread 1.3.0 сampБарномаҳо ба AN1372 нигаред: Танзими барномаҳои OpenThread барои Thread 1.3.

Радди масъулият

• Silicon Labs ният дорад, ки ба мизоҷон ҳуҷҷатҳои навтарин, дақиқ ва амиқи ҳама периферияҳо ва модулҳоеро, ки барои татбиқкунандагони система ва нармафзор дастрасанд, бо истифода ё нияти истифодаи маҳсулоти Silicon Labs дастрас намояд. Маълумоти тавсифӣ, модулҳо ва дастгоҳҳои периферии дастрас, андозаи хотира ва суроғаҳои хотира ба ҳар як дастгоҳи мушаххас ишора мекунанд ва параметрҳои "Одатан" пешниҳодшуда метавонанд дар барномаҳои гуногун фарқ кунанд. Ариза пешampМаълумотҳои дар ин ҷо тавсифшуда танҳо бо мақсади тасвирӣ мебошанд. Silicon Labs ҳуқуқ дорад бидуни огоҳии минбаъда ба маълумот, мушаххасот ва тавсифи маҳсулот дар ин ҷо тағйирот ворид кунад ва ба дурустӣ ё пуррагии маълумоти дохилшуда кафолат намедиҳад. Бе огоҳии пешакӣ, Silicon Labs метавонад нармафзори маҳсулотро дар ҷараёни истеҳсол бо сабабҳои амният ё эътимод навсозӣ кунад. Чунин тағиротҳо мушаххасот ё иҷрои маҳсулотро тағир намедиҳанд. Силикон Лабораторияҳо барои оқибатҳои истифодаи маълумоти дар ин ҳуҷҷат овардашуда масъулият надоранд. Ин ҳуҷҷат ҳеҷ гуна иҷозатномаро барои тарҳрезӣ ё сохтани ҳама гуна микросхемаҳои интегралӣ дар назар надорад ё ба таври возеҳ намедиҳад. Маҳсулот барои истифода дар ҳама гуна дастгоҳҳои FDA Синфи III, барномаҳое, ки барои онҳо тасдиқи пешакии FDA талаб карда мешавад ё системаҳои дастгирии ҳаёт бе розигии махсуси хаттии
• Лабораторияҳои кремний. "Системаи дастгирии ҳаёт" ҳама гуна маҳсулот ё системаест, ки барои дастгирӣ ё нигоҳ доштани ҳаёт ва/ё саломатӣ пешбинӣ шудааст, ки дар сурати ноком шудан, метавонад боиси осеби ҷиддӣ ё марги шахсӣ шавад. Маҳсулоти Silicon Labs барои барномаҳои ҳарбӣ тарҳрезӣ ё иҷозат дода нашудааст. Маҳсулоти Silicon Labs набояд дар ҳеҷ ваҷҳ дар аслиҳаи қатли ом, аз ҷумла (вале бо ин маҳдуд нагардида) силоҳи ҳастаӣ, биологӣ ё кимиёвӣ ё мушакҳое, ки қодир ба интиқоли чунин силоҳҳоянд, истифода шаванд. Silicon Labs ҳама кафолатҳои возеҳ ва пешбинишударо рад мекунад ва барои ҳама гуна ҷароҳат ё хисороти марбут ба истифодаи маҳсулоти Silicon Labs дар чунин замимаҳои беиҷозат масъулият ё масъулият надорад. Эзоҳ: Ин мундариҷа метавонад истилоҳоти таҳқиромез дошта бошад, ки ҳоло кӯҳна шудааст. Silicon Labs то ҳадди имкон ин истилоҳҳоро бо забони фарогир иваз мекунад. Барои маълумоти бештар, боздид кунед www.silabs.com/about-us/inclusive-lexicon-project

Маълумоти тамғаи молӣ

• Silicon Laboratories Inc.®, Silicon Laboratories®, Silicon Labs®, SiLabs® ва Silicon Labs logo®, Bluegiga®, Bluegiga Logo®, EFM®, EFM32®, EFR, Ember®, Energy Micro, Energy Micro логотип ва комбинатсияи онҳо , "микроконтроллерҳои аз ҳама аз ҷиҳати энергетикӣ дар ҷаҳон", Redpine Signals®, WiSeConnect, n-Link, EZLink®, EZRadio®, EZRadioPRO®, Gecko®, Gecko OS, Gecko OS Studio, Precision32®, Simplicity Studio®, Telegesis, Telege Logo®, USBXpress® , Zentri, логотипи Zentri ва Zentri DMS, Z-Wave® ва дигарон тамғаҳои молӣ ё тамғаҳои молии ба қайд гирифташуда мебошанд
• Лабораторияҳои кремний. ARM, CORTEX, Cortex-M3 ва THUMB тамғаҳои молӣ ё тамғаҳои молии ба қайд гирифташудаи ARM Holdings мебошанд. Keil тамғаи молии ба қайд гирифташудаи ARM Limited мебошад. Wi-Fi тамғаи молии ба қайд гирифташуда мебошад
• Wi-Fi Alliance. Ҳама маҳсулоти дигар ё номҳои бренди дар ин ҷо зикршуда тамғаҳои молии дорандагони мувофиқи онҳо мебошанд.
  • Silicon Laboratories Inc. 400 West Cesar Chavez Остин, TX 78701 ИМА
  • www.silabs.com

Ҳуҷҷатҳо / Сарчашмаҳо

SILICON LABS UG103.11 Барномаи Асосҳои Thread [pdf] Дастури корбар UG103.11 Барномаи Асосҳои Thread, UG103.11, Software Fundamentals Thread, Software Fundamentals Thread, Software

Иқтибосҳо

• Дастури корбар