SDDC 协议解析—安全可靠的开放协议

leecactus0 2022-07-08 15:23:21

在 EdgerOS 的智慧生态场景中，许多智能设备或传感器的生命周期都与 SDDC 协议息息相关，这些设备可能是使用 libsddc 智能配网技术开发的，也有可能是因为主要功能上是使用其他技术如 MQTT、LoRa 等但是设备的上下线依然是使用上述的技术。这期我们简单了解一下 libsddc （C 语言版的 SDDC 技术）的实现。

协议介绍

SDDC（Smart Device Discovery & Control，智能设备发现与控制）是 EdgerOS 专门为 Wi-Fi 和以太网通信技术的物联网设备定义的发现与控制通信协议。使用 SDDC 协议开发的物联网设备能被 EdgerOS 自动管理，因此推荐 Wi-Fi 和以太网通信技术的物联网设备使用 SDDC 协议与 EdgerOS 通信。

SDDC 协议实现了以下功能：

EdgerOS 发现设备

EdgerOS 邀请设备加入
设备加入和退出 EdgerOS
EdgerOS 维持设备 Online 状态
EdgerOS 与设备间的双向数据通信，数据可加密，支持带有消息重传和确认的可靠通信方式

SDDC 协议流程如下图：

协议的实现逻辑

SDDC 协议是基于 UDP 协议实现的，如图所示，UDP 报文的数据部分的前 16 个字节实际上就是 SDDC 数据报的头部。

对于 SDDC 协议的头部来说，它的结构组成如下：

magic_version 标志着 SDDC 协议的版本号。

flag 分别为 0x00（无标志）、0x10（紧急标志）、0x20（加入标志）、0x40（请求标志）、0x80（确认标志）。

type 分别为 0x00（Discover 消息）、0x01（ Report 消息）、0x02（更新消息）、0x03(邀请消息)、0x04(PING消息)、0x05（普通消息）、0x60（系统时间消息）。

seq_no：SDDC 数据报的序列号。

MAC[0]-MAC[2] 和 MAC[3]-MAC[5]：设备的6字节MAC地址数组

security：选择是否进行加密通信，设备也可以通过此标志位设置使用设备密码。

data_len：sddc payload 的长度。

在一个完整的流程中，通常有下列行为：

1、 Spirit 1（Spirit 1 是翼辉爱智推出的一款高性能、高速率、高可靠、低延时的智能边缘计算机）在广播地址发送一个值为 1500568c409505fe800004b700000000 的 UDP 报文，其中 flag_type 为 00 ，代表这是一条发送到所有连接到 Spirit 1 的网络的设备的【发现】报文，用于搜索所有的 SDDC 设备。

2、设备收到 Discover 消息，会回复一条 flag_type 为 01 代表 Report 消息的 UDP 报文。

3、Spirit 1 邀请设备加入到自己的设备组。

4、在加入之后，普通消息一般为 flag_type 为 45 的 UDP 报文，下面是 Spirit 1 向设备发送的消息，其中 flag 为 4 代表请求包，type 为 5 代表普通消息，且 seq_no 标志为 67 95 。

5、设备收到消息后，会对消息进行处理，假如需要确认则会回复一个确认包。flag_type 为 84，其中 flag 为 8 代表确认包，type 为 5 代表普通消息，且 seq_no 标志为 67 95 ，代表回复的是 67 95 的确认包。我们知道 UDP 数据报是无连接的，SDDC 协议使用 seq_no 机制可以保证数据有序。