Labs 導讀
mesh為全屋智能組網提供了一種較為有效的解決方案。智慧家庭AOS團隊期望為家庭用戶提供操作簡單、工作高效的mesh組網方案，構建mesh網絡，推測網絡拓撲，採集設備信息，控制設備等需要依賴底層基礎協議，如LLDP、1905.1。本文主要介紹1905.1協議的概述、框架及消息類型。
作者：王好齊
單位：中國移動智慧家庭運營中心
Part 01
● IEEE 1905.1概述 ●
1905.1定義了一個抽象層(Abstraction Layer，AL)。1905.1 AL為多種家庭網絡技術提供公共的數據與控制訪問，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，負載均衡，QoS，兼容性強，安全性高，可診斷性強等優點。
Part 02
● IEEE 1905.1框架 ●
1905.1 AL位於LLC(Logical Link Control，LLC)和MAC(Media Access Control)之間。1905.1設備使用EUI-48(1950.1 AL MAC)標識1905.1 AL，且必須在本地管理1905.1 AL MAC以確保不會與其相連設備的MAC或1905.1 AL MAC發生衝突。
圖2 模型
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1905.1 ALME(Abstraction Layer Management Entity)對1905.1 AL進行管理。1905.1 HLE(Higher-Layer Entity)則通過ALME_GET/SET類消息與1905.1 ALME進行交互。
圖3 抽象層管理模型
ALME_GET/SET類指令如下：
- ALME-GET-INTF-LIST.request/response：請求/響應1905.1接口列表
- ALME-SET-INTF-PWR-STATE.request/confirm：設置/確認1905.1接口狀態配置
- ALME-GET-INTF-PWR-STATE.request/response：獲取/響應1905.1接口狀態
- ALME-SET-FWD-RULE.request/confirm：請求/確認轉發規則配置
- ALME-GET-FWD-RULES.request/response：請求/響應轉發規則
- ALME-MODIFY-FWD-RULE.request/confirm：請求/確認轉發規則修改
- ALME-REMOVE-FWD-RULE.request/confirm：請求/確認轉發規則刪除
- ALME-GET-METRIC.request/response：請求/響應1905.1鏈路開銷
Part 03
● IEEE 1905.1 CMDU ●
1905.1 AL通過1905.1 CMDU(Control Message Data Unit)進行交互。乙太網幀頭部中乙太網類型欄位置為0x893A。當1905.1 CMDU超出乙太網幀最大長度時，需要進行分片，接收方在接收到所有CMDU分片後進行重組，然後向上層應用傳輸。
圖4 1905.1網絡
1905.1 CMDU目前支持如下消息類型：
- Topology discovery message：拓撲發現消息，0x0000
- Topology notification message：拓撲通知消息，0x0001
- Topology query message：拓撲請求消息，0x0002
- Topology response message：拓撲響應消息，0x0003
- Vendor specific message：廠商指定消息，0x0004
- Link metric query message：鏈路開銷請求信息，0x0005
- Link metric response message：鏈路開銷響應信息，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拓撲發現協議 ●
1905.1拓撲發現協議主要實現以下功能：
1.發現1905.1設備或IEEE 802.1網橋，更新資料庫
2.感知網絡拓撲變化
3.確定可以訪問哪些設備，並推測出更完整的網絡拓撲
1905.1拓撲發現協議包括如下三個步驟：
1.多播發現：發現相鄰設備，並推測其與相鄰1905.1設備之間是否存在IEEE 802.11網橋
2.單播請求/響應：向其他1905.1設備發起請求，以獲取該設備信息及其鄰居
3.轉發的多播拓撲通知：獲取其他1905.1設備變化的通知信息
1905.1拓撲發現協議包含五類消息：
1.拓撲發現消息(鄰居多播)
1905.1 ALME向每個相鄰1905.1設備發送拓撲發現消息以獲取設備鄰居，並據此構建更完整的網絡拓撲。
發生如下事件，需要在1秒內發送一條拓撲發現消息
1)距離上一次發送拓撲發現消息超過60秒
2)設備初始化
3)接口連接
1905.1ALME可能在等待特定事件(如初始化後所有接口準備完成)完成後發送第一條拓撲發現協議。
2.IEEE 802.1網橋發現消息(鄰居多播)
如果1905.1 ALME發送了拓撲發現協議，也必須要發送一條IEEE 802.1網橋發現消息。消息類型為LLDPDU，發送至最近的網橋多播地址(01-80-C2-00-00-0E)。1905.1 AL不影響LLDP正常操作。
3.拓撲請求消息(單播)
4.拓撲響應消息(單播)
5.拓撲通知消息(轉發的多播)
如果1905.1 ALME監測到拓撲信息發生變化，需要在1秒內構造並發送拓撲通知消息。如果1905.1 ALME接收到拓撲通知消息，需要進行轉發。
參考文獻
[1] IEEE Std 1905.1-2013, IEEE Standard for a Convergent Digital Home Network for Heterogeneous Technologies.
轉載自：移動Labs
文章來源於五分鐘技術趣談 | 淺析Mesh組網方案的底層基礎之1905.1協議
原文連結：https://mp.weixin.qq.com/s/n5IF3MkFcOrjVQqMwvDwWg