BLE Mesh理论资料三、 SIG MESH协议各个层的作用1、 SIG MESH协议层一览2、 承载层3、 网络层4、 底层传输层5、 上层传输层6、 访问层7、 基础模型层8、 模型层三、SIG MESH协议各个层的作用前言不管是Bluetooth low energy还是SIG MESH的载荷包都是由不同的协议层从上到下层层拼装最后由PHY层将数据发送出去因此层数越多就意味着越复杂。正因为如此我们想要深层次的了解SIG MESH就务必要先了解SIG MESH协议栈各层的作用。1、SIG MESH协议层一览在开始讲解各个层的作用之前先看看整个SIG MESH协议层是长什么样的由上图可知SIG MESH由模型层基础模型层访问层上层传输层下层传输层网络层承载层组成。我们先来看一下Mesh数据包的格式下图为抓包数据根据抓包数据和上图mesh数据包格式对比一下可以很清楚的了解mesh数据包是怎么回事了。2、承载层mesh数据包的收发是需要媒介的从上面的内容我们可以知道其利用了低功耗蓝牙进行数据的收发承载层定义了节点之间是如何传送网络信息的其定义了两个承载GATTGATT承载的作用就是让不支持mesh协议栈的设备与mesh网络的节点间接地进行通信。使用”代理协议”就是Proxy节点其实可以实现这些GATT特性的并且同时支持GATT承载和ADV承载。也就是说支持代理协议的节点是支持”mesh proxy service”以及广播行为的ADVADV承载利用BLE的GAP广播和扫描来传送和接收网络PDU3、网络层网络层是SIG MESH最重要的组成部分其功能可以分为以下几个部分定义了被承载层传输的底层传输层PDU的网络PDU格式初看可能会有点拗口但是从上面章节的Mesh数据包分解图你就能很快理解了。底层传输PDU被合并并组装成网络PDU然后被传送到承载层。它解密并验证和转发在输入接口接收到的传送进来的信息到上层传输层和或者输出接口并加密和验证并转发派发到输出网络接口的输出信息。不管是输入还是输出接口它们都叫做”网络接口”输入接口决定传入的mesh信息派发到网络层还是丢弃掉也就是说决定将mesh信息传入到网络层还是直接丢弃掉。输出接口决定传出的mesh信息到承载层还是丢弃掉同时不管是GATT承载还是ADV承载都要将TTL等于1的所有信息全丢掉同理也就是说决定将组装好的网络层信息传送到承载层还是丢弃掉。细心的读者可能已经察觉到代理以及中继的特性是网络层的一种行为也就是说代理和中继的功能在这一层得到实现。因为上面的内容不断地强调转发转发还是转发。只不过一个是通过ADV承载将网络层的PDU转发另外一个则是在GATT和ADV承载之间转发。前者的行为属于中继而后者则是代理。4、底层传输层从上面章节的Mesh数据包分解图可以看出底层传输层从上层传输层接收上层传输层的PDU然后将这个信息发送到对端设备的底层传输层。但是上层传输层的加密访问载荷包最大是380字节而底层传输层想要传送这么大的数据只能采用分段重组的方式了。所以如果要传达的数据量大于11字节那么此时就必须要分段了。而对于对端设备而言如果接收到的不是分包的上层传输层PDU的底层传输PDU的话它的底层传输层则直接把该PDU传给上层传输层否则需要将这些分包的上层传输层PDU的底层传输PDUs重组一旦完成重组则上传至上层传输层。5、上层传输层上层传输层的主要职责如下从访问层接收访问层载荷包并使用application key对其进行加密和验证然后将这些信息发送到对端设备的上层传输层而对端设备的上层传输层会用相同的application key去验证接收到的信息合法性这一点我们仍然可以从上面章节的mesh数据分解图可以看出内部生成的上层传输层控制消息同样的将这个信息传送到对端设备的上层传输层然而控制信息则仅在网络层被加密与验证控制消息是什么如下图注意心跳包也是在这一层实现的。6、访问层访问层负责定义应用如何利用上层传输层包括定义应用数据的格式定义并控制在上层传输层执行的加密和解密过程在将数据上传到更高的层之前对来自上层传输层的数据进行验证判断其是否适用于该网络和应用该层已经非常接近应用层了基本上这一层表示的数据来源于Mesh Model Spec规定的哪些参数值了。7、基础模型层该层定义了访问层的状态信息以及配置和管理网状网络所需的模型至于相关状态的详细定义则不是Mesh Spec的部分我们可以从Mesh Model Spec获取得到这些细节的内容同理相关定义的信息也是从Mesh Model Spec中可以获取得到然而配置和管理网状网络所需的模型主要是下面4个Configuration Server ModelConfiguration Client ModelHealth Server ModelHealth Client Model8、模型层模型层涉及模型的实施因此涉及一个或多个模型规格中定义的行为消息状态状态绑定等的实现更多的详细定义我们可以从Mesh Model Spec获知这里不详述。私信我有惊喜哦~
