Руководство по регионам: управление областями сообщений в MeshCore

Обзор

Регионы - это мощная функция MeshCore, которая позволяет администраторам сети организовывать mesh-сети в логические географические или функциональные зоны. Они обеспечивают контроль над распространением сообщений (flooding) и поведением ретрансляции, позволяя тонко настраивать, какие части сети пересылают (ретранслируют) сообщения своим соседям. Регионы Meshcore введены для ограничения нагрузки на mesh-сеть. Благодаря добавлению регионов сеть будет содержать меньше ненужных переходов (хопов).

Что такое регион?

Регион — это именованная организационная единица, представляющая логическую область или группу в вашей mesh-сети. Регионы обычно называются по географическим местоположениям или функциональным зонам, например:

#Europe, #NorthAmerica, #Asia
#London, #Paris, #NewYork
#Building1, #Floor2, #OfficeA
#Warehouse, #StorageFacility

Структура регионов

Регионы организованы в виде иерархического дерева с отношениями родитель-потомок:

*  (wildcard — корень)
├── #Europe
│   ├── #UK
│   │   ├── #London
│   │   └── #Manchester
│   └── #France
│       ├── #Paris
│       └── #Lyon
└── #NorthAmerica
    ├── #USA
    │   ├── #NewYork
    │   └── #California
    └── #Canada
        ├── #Ontario
        └── #Quebec

Основные свойства региона

Каждый регион имеет следующие свойства:

Свойство	Описание
ID	Уникальный 16-битный идентификатор (назначается автоматически)
Имя	Человекочитаемое имя (до 30 символов)
ID родителя	Идентификатор родительского региона в иерархии
Флаги	Битовые флаги, управляющие поведением (например, ALLOW/DENY flooding)

Wildcard-регион (`*`)

Wildcard-регион является корнем иерархического дерева. Он представляет:

Универсальную зону по умолчанию
Резервный регион для пакетов без явных транспортных кодов
Родительский регион верхнего уровня, к которому подключаются остальные регионы

По умолчанию wildcard-регион разрешает flooding (установлен флаг F).

Области регионов и транспортные коды

Что такое область региона?

Область региона (region scope) определяет, для какого региона(ов) предназначено сообщение. Это механизм, с помощью которого отправители сообщают ретрансляторам: «Это сообщение предназначено для региона Europe» или «Это сообщение предназначено для подрегиона London».

Понимание транспортных кодов

Транспортные коды — это технический механизм кодирования информации об области региона в пакетах. Каждый пакет может содержать два 16-битных транспортных кода:

uint16_t transport_codes[2];

transport_codes[0]: кодирует область отправителя (в каком регионе находится отправитель)
transport_codes[1]: кодирует область для ответа (куда должны отправляться ответы)

Каждый транспортный код представляет собой криптографический хеш, вычисляемый на основе:

Уникального ID региона
Имени региона (с автоматически добавляемым префиксом #)
Данных пакета

Как работают транспортные коды

Когда отправитель хочет отправить сообщение в пределах определённого региона:

Отправитель выбирает регион (например, #Europe)
Отправитель генерирует транспортный код путём хеширования ID/имени региона вместе с данными пакета
Отправитель включает этот транспортный код в поле transport_codes[0] пакета
Ретрансляторы в mesh-сети получают пакет
Каждый ретранслятор проверяет, соответствует ли этот транспортный код одному из его настроенных регионов
Если совпадение найдено И регион разрешает flooding (установлен allowf), ретранслятор пересылает пакет
Если совпадение не найдено или flooding запрещён, ретранслятор отбрасывает пакет

Сопоставление транспортных кодов

Ретранслятор сопоставляет транспортный код следующим образом:

Проверяет каждый регион в своей карте регионов
Вычисляет, каким должен быть транспортный код для каждого региона
Сравнивает его со значением transport_codes[0] пакета
Если найдено совпадение, этот регион становится областью региона пакета

Пример:

Поступает пакет с transport_codes[0] = 0x1A2B
Карта регионов ретранслятора содержит:
  - #Europe (ID: 2) -> вычисляется как 0x1A2B  ✓ СОВПАДЕНИЕ!
  - #Asia (ID: 3) -> вычисляется как 0x3C4D
  - #Africa (ID: 4) -> вычисляется как 0x5E6F
Результат: пакет относится к региону #Europe

Флаг `allowf`: разрешение flooding

Что такое `allowf`?

Флаг allowf (allow flood) определяет, разрешает ли регион распространение (flooding) сообщений на соседние узлы. Это основной механизм управления поведением ретранслятора.

Состояние флага	Поведение	Значение
Установлен (включён)	Сообщения МОГУТ ретранслироваться/распространяться	Ретрансляторы пересылают сообщения для этого региона
Не установлен (выключен)	Сообщения НЕ МОГУТ ретранслироваться	Ретрансляторы отбрасывают сообщения для этого региона

Как ретрансляторы используют регионы и транспортные коды

Решение о пересылке пакета

Когда ретранслятор получает flood-пакет, решение о пересылке принимается по следующей логике:

1. Извлечь transport_codes[0] из входящего пакета
2. Попытаться найти регион, соответствующий этому транспортному коду
   - Использовать region_map.findMatch(packet, REGION_DENY_FLOOD)
   - Это возвращает первый регион, транспортный код которого совпадает
3. Если соответствующий регион найден:
   - Сохранить его как recv_pkt_region
   - Проверить, установлен ли флаг DENY_FLOOD
   - Если DENY_FLOOD УСТАНОВЛЕН: заблокировать пакет (не пересылать)
   - Если DENY_FLOOD НЕ УСТАНОВЛЕН: разрешить пересылку
4. Если соответствующий регион НЕ найден:
   - Проверить флаги wildcard-региона
   - Если wildcard разрешает flooding: переслать пакет
   - Если wildcard запрещает flooding: заблокировать пакет

Краткое резюме

Понятие	Определение
Регион	Именованная организационная зона в mesh-сети
Область региона (Region Scope)	Регион, для которого предназначено сообщение, закодированный в транспортных кодах
Транспортный код	16-битный хеш, вычисляемый из ID региона и данных пакета
Флаг allowf	Определяет, разрешает ли регион flooding/ретрансляцию (противоположность REGION_DENY_FLOOD)
Ретранслятор	Узел, пересылающий сообщения соседям на основе области региона и настроек allowf
*Wildcard-регион ``**	Корневой/регион по умолчанию, используемый для пакетов без области

Основное правило: ретранслятор пересылает пакет тогда и только тогда, когда:

Транспортный код пакета соответствует одному из настроенных на ретрансляторе регионов, ИЛИ
Пакет не имеет области региона, а wildcard-регион разрешает flooding

В обоих случаях для соответствующего региона должен быть включён флаг allowf.

Основано на материалах оригинальной статьи - https://github.com/luckystriike22/meshcore_region_info/blob/main/regions_guide.md