淺析Mesh組網(wǎng)方案的底層基礎(chǔ)之1905.1協(xié)議
Part 01
IEEE 1905.1概述
1905.1定義了一個(gè)抽象層(Abstraction Layer,AL)。1905.1 AL為多種家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供公共的數(shù)據(jù)與控制訪問(wèn),如IEEE Std 1901-2010,IEEE Std 802.11-2012,IEEE Std 802.3-2008以及MoCA 1.1。
圖1 概述
1905.1具有易用性,健壯性,吞吐量大,多路流,負(fù)載均衡,QoS,兼容性強(qiáng),安全性高,可診斷性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
Part 02
IEEE 1905.1框架
1905.1 AL位于LLC(Logical Link Control,LLC)和MAC(Media Access Control)之間。1905.1設(shè)備使用EUI-48(1950.1 AL MAC)標(biāo)識(shí)1905.1 AL,且必須在本地管理1905.1 AL MAC以確保不會(huì)與其相連設(shè)備的MAC或1905.1 AL MAC發(fā)生沖突。
圖2 模型
1905.1 ALME(Abstraction Layer Management Entity)對(duì)1905.1 AL進(jìn)行管理。1905.1 HLE(Higher-Layer Entity)則通過(guò)ALME_GET/SET類(lèi)消息與1905.1 ALME進(jìn)行交互。
圖3 抽象層管理模型
ALME_GET/SET類(lèi)指令如下:
- ALME-GET-INTF-LIST.request/response:請(qǐng)求/響應(yīng)1905.1接口列表
- ALME-SET-INTF-PWR-STATE.request/confirm:設(shè)置/確認(rèn)1905.1接口狀態(tài)配置
- ALME-GET-INTF-PWR-STATE.request/response:獲取/響應(yīng)1905.1接口狀態(tài)
- ALME-SET-FWD-RULE.request/confirm:請(qǐng)求/確認(rèn)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則配置
- ALME-GET-FWD-RULES.request/response:請(qǐng)求/響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則
- ALME-MODIFY-FWD-RULE.request/confirm:請(qǐng)求/確認(rèn)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則修改
- ALME-REMOVE-FWD-RULE.request/confirm:請(qǐng)求/確認(rèn)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則刪除
- ALME-GET-METRIC.request/response:請(qǐng)求/響應(yīng)1905.1鏈路開(kāi)銷(xiāo)
Part 03
IEEE 1905.1 CMDU
?1905.1 AL通過(guò)1905.1 CMDU(Control Message Data Unit)進(jìn)行交互。以太網(wǎng)幀頭部中以太網(wǎng)類(lèi)型字段置為0x893A。當(dāng)1905.1 CMDU超出以太網(wǎng)幀最大長(zhǎng)度時(shí),需要進(jìn)行分片,接收方在接收到所有CMDU分片后進(jìn)行重組,然后向上層應(yīng)用傳輸。
圖4 1905.1網(wǎng)絡(luò)
1905.1 CMDU目前支持如下消息類(lèi)型:
- Topology discovery message:拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)消息,0x0000
- Topology notification message:拓?fù)渫ㄖⅲ?x0001
- Topology query message:拓?fù)湔?qǐng)求消息,0x0002
- Topology response message:拓?fù)漤憫?yīng)消息,0x0003
- Vendor specific message:廠商指定消息,0x0004
- Link metric query message:鏈路開(kāi)銷(xiāo)請(qǐng)求信息,0x0005
- Link metric response message:鏈路開(kāi)銷(xiāo)響應(yīng)信息,0x0006
- AP-autoconfiguration search message:0x0007
- AP-autoconfiguration response message:0x0008
- AP-autoconfiguration Wi-Fi simple configuration(WSC) message:0x0009
- AP-autoconfiguration renew message:0x000A
- 1905.1 push button event notification message:0x000B
- 1905.1 push button join notification message:0x000C
Part 04
IEEE 1905.1拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議
1905.1拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議主要實(shí)現(xiàn)以下功能:
1.發(fā)現(xiàn)1905.1設(shè)備或IEEE 802.1網(wǎng)橋,更新數(shù)據(jù)庫(kù)
2.感知網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?/span>
3.確定可以訪問(wèn)哪些設(shè)備,并推測(cè)出更完整的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>
1905.1拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議包括如下三個(gè)步驟:
1.多播發(fā)現(xiàn):發(fā)現(xiàn)相鄰設(shè)備,并推測(cè)其與相鄰1905.1設(shè)備之間是否存在IEEE 802.11網(wǎng)橋
2.單播請(qǐng)求/響應(yīng):向其他1905.1設(shè)備發(fā)起請(qǐng)求,以獲取該設(shè)備信息及其鄰居
3.轉(zhuǎn)發(fā)的多播拓?fù)渫ㄖ韩@取其他1905.1設(shè)備變化的通知信息
1905.1拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議包含五類(lèi)消息:
1.拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)消息(鄰居多播)
1905.1 ALME向每個(gè)相鄰1905.1設(shè)備發(fā)送拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)消息以獲取設(shè)備鄰居,并據(jù)此構(gòu)建更完整的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/span>
發(fā)生如下事件,需要在1秒內(nèi)發(fā)送一條拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)消息??
1)距離上一次發(fā)送拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)消息超過(guò)60秒
2)設(shè)備初始化
3)接口連接
1905.1ALME可能在等待特定事件(如初始化后所有接口準(zhǔn)備完成)完成后發(fā)送第一條拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議。
2.IEEE 802.1網(wǎng)橋發(fā)現(xiàn)消息(鄰居多播)
如果1905.1 ALME發(fā)送了拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議,也必須要發(fā)送一條IEEE 802.1網(wǎng)橋發(fā)現(xiàn)消息。消息類(lèi)型為L(zhǎng)LDPDU,發(fā)送至最近的網(wǎng)橋多播地址(01-80-C2-00-00-0E)。1905.1 AL不影響LLDP正常操作。
3.拓?fù)湔?qǐng)求消息(單播)
4.拓?fù)漤憫?yīng)消息(單播)
5.拓?fù)渫ㄖ?轉(zhuǎn)發(fā)的多播)
如果1905.1 ALME監(jiān)測(cè)到拓?fù)湫畔l(fā)生變化,需要在1秒內(nèi)構(gòu)造并發(fā)送拓?fù)渫ㄖ?。如?905.1 ALME接收到拓?fù)渫ㄖⅲ枰M(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。