处理蓝牙BLE MESH消息的网络风暴_蓝牙mesh 路由路径

网络风暴的触发原因：

由于消息广播的方式，可能会发生大量的消息传输和网络拥塞，导致网络效率降低，甚至崩溃。

蓝牙mesh网络是基于广播的方式进行消息传输的，因此每个节点都会将消息广播给周围的节点，进而形成一个消息传递的网络。在某些情况下，由于节点数量过多、消息频繁发送等原因，可能会导致网络中出现大量的消息传输，从而引发网络风暴。

蓝牙mesh消息的网络风暴可能会带来以下危害：

• 网络效率降低：由于大量的消息传输和网络拥塞，网络效率会降低，导致节点之间的通信变得缓慢和不可靠。

• 能量消耗增加：网络风暴会导致节点需要花费更多的时间和能量来传输和接收消息，从而缩短节点的电池寿命。

• 数据丢失和冲突：如果网络过载，可能会导致消息丢失和数据冲突等问题，从而影响网络的稳定性和可靠性。

• 网络崩溃：在极端情况下，网络风暴可能会导致网络崩溃，节点无法通信，从而无法完成任务。

为了避免蓝牙mesh消息的网络风暴，可以采取一些措施，例如：

• 控制消息发送频率，避免频繁发送消息；
• 合理规划网络拓扑结构，减少节点数量；
• 采用分组广播等方式，减少网络拥塞；
• 对网络流量进行监控和管理，及时发现并处理网络异常情况。

网络风暴举例：

在蓝牙mesh网络中，每个节点都需要通过广播的方式向周围节点发送消息，而广播通道的范围是整个蓝牙频谱，包括37、38、39三个通道。因此，如果只有大量的BLE消息仅仅往37通道发送，会对蓝牙mesh网络产生以下影响：

• 通信干扰：由于BLE消息和蓝牙mesh消息都是通过广播的方式进行传输，如果大量的BLE消息只往37通道发送，会导致蓝牙mesh消息在37通道上的传输受到干扰，从而影响节点之间的通信。

• 网络拥塞：如果大量的BLE消息只往37通道发送，会导致37通道的网络拥塞，从而影响蓝牙mesh网络的稳定性和可靠性。

• 能量消耗增加：如果大量的BLE消息只往37通道发送，会导致节点需要花费更多的时间和能量来接收BLE消息，从而缩短节点的电池寿命。

合理构建mesh网络：

规划一个可以支持200个蓝牙mesh设备正常通信的网络拓扑图，需要考虑以下几个因素：

• 网络结构：选择适当的网络结构，可以最大限度地提高网络效率和稳定性。
• 节点密度：在确定节点分布位置时，需要合理规划节点的密度，以免节点过多或过少，导致网络效率低下或不稳定。
• 信道分配：在确定信道分配时，需要合理分配蓝牙mesh消息和BLE消息的广播通道，以避免网络拥塞和通信干扰。

• 路由算法：选择合适的路由算法，以确保数据能够在网络中快速、稳定地传输。

• 安全性：为了保护网络安全，需要采用适当的加密和认证措施，以防止未经授权的访问。

• 网络管理：需要建立有效的网络管理系统，以监控网络的健康状况、故障排除和维护等方面的任务。

在此网络拓扑图中，节点分为三个区域，每个区域包含一个主节点和若干个从节点。每个主节点负责管理其所在区域的从节点，并将消息转发到其他区域的主节点。从节点只与所在区域的主节点通信，并将消息转发到其他从节点。通过这种结构，可以最大限度地降低节点之间的通信量，并避免网络拥塞和通信干扰。

信道分配方面，蓝牙mesh消息采用三个广播通道均匀分配，BLE消息则采用其他通道，避免与蓝牙mesh消息发生冲突。

在上述方案中，需要使用至少3个NetKey和3个AppKey。

同一区域内的从节点之间的通信是不需要经过主节点转发的。因为它们使用相同的NetKey和AppKey来保护通信，并且在同一个分组中。因此，它们可以直接通过广播或单播的方式进行通信，而不需要经过主节点转发。

当一个从节点需要向同一区域内的其他从节点发送消息时，它可以直接使用目标从节点的地址和分组地址进行通信。如果目标从节点在范围内，那么消息将通过广播或单播方式直接传输给目标从节点，不需要经过主节点转发。只有当目标从节点不在范围内时，才需要主节点进行转发。

当一个从节点需要向另一个区域内的从节点发送消息时，它需要知道目标从节点的地址和所属的分组，然后将消息发送到目标区域的主节点。目标区域的主节点将消息解密并转发给目标从节点。

因此，在蓝牙mesh网络中，从节点之间的通信需要经过主节点进行转发，这可以保证消息的安全性和可靠性。同时，蓝牙mesh网络的分层结构也使得网络具有良好的可扩展性和灵活性，可以根据具体的应用场景进行定制和优化。

在蓝牙mesh网络中，不同区域的网关节点之间通信的关键在于密钥的分配和管理。如果不同区域的网关节点被分配了不同的密钥，则它们之间无法直接进行通信。在这种情况下，可以采用以下两种方法来解决问题：

• 使用中间节点转发：可以在不同区域之间设置一个或多个中间节点，这些节点可以同时拥有多个密钥，并且能够将消息从一个区域转发到另一个区域。例如，可以在两个区域之间设置一个网关节点，该节点同时拥有两个密钥，并且能够将消息从一个区域转发到另一个区域，以实现不同区域之间的通信。

• 使用共享密钥：可以为不同区域之间的网关节点分配一个共享密钥，使它们之间能够直接进行通信。这种方法需要注意密钥的安全性，因为共享密钥可能会被恶意攻击者获取，从而导致网络安全问题。

路由算法介绍：

在蓝牙mesh网络中，路由算法是用来计算和维护节点之间的最佳传输路径的算法。路由算法的目的是优化网络的传输性能和稳定性，尽可能地减少数据包的延迟、丢失和冲突。

在蓝牙mesh网络中，常用的路由算法有以下几种：

• Dijkstra算法：Dijkstra算法是一种基于最短路径的路由算法。它通过计算节点之间的距离和拓扑结构，找到节点之间的最短路径，以实现数据的快速传输。该算法的主要优点是计算简单，适用于小型网络。

• AODV算法：AODV（Ad-hoc On-demand Distance Vector）算法是一种基于距离向量的路由算法。它通过建立节点之间的路由表，并根据节点之间的距离和可靠性，选择最佳的传输路径。该算法的主要优点是适用于大型网络和动态网络环境。

• BATMAN算法：BATMAN（Better Approach To Mobile Ad-hoc Networking）算法是一种基于多路径路由的路由算法。它通过建立多个路径，增加网络的冗余性和可靠性，以减少数据包的延迟和丢失。该算法的主要优点是适用于移动节点和不稳定环境。