Régions et portée

Un canal dit à qui un message s’adresse. Une région dit jusqu’où il est relayé. Les deux mécanismes sont indépendants.

Attention au mot : une région MeshCore est une étiquette de portée géographique, sans rapport avec les régions administratives françaises.

Vous découvrez les régions ? Suivez les encadrés « En clair » : lus à la suite, ils racontent tout le mécanisme, sans une seule commande. Vous configurez un répéteur ? Les sections techniques se lisent seules, et les réglages à poser sont dans les conventions.

Le principe, en une image

Imaginez des villages reliés par des crieurs publics. Un message passe de village en village, chacun le répétant plus fort pour que le suivant l’entende.

Chaque répéteur est le crieur d’un village. Chaque compagnon est un habitant équipé d’une radio. Une région, c’est un canton : un groupe de villages qui acceptent de se relayer entre eux. Une annonce criée peut porter le tampon d’un canton.

Le crieur applique une règle simple : il ne répète une annonce que si elle porte le tampon d’un canton qu’il sert. Une annonce sans tampon, il la répète aussi, par défaut. Une lettre, il la transmet toujours, sans même regarder le tampon.

Et cette règle ne concerne qu’un seul des deux rôles. Le crieur, c’est le répéteur : lui seul répète ce que disent les autres, donc lui seul a une liste de cantons à servir. L’habitant, c’est le compagnon : il parle et il écoute, il ne répète rien, et ce qu’il choisit, c’est le tampon qu’il appose sur ce qu’il envoie. Un salon se comporte ici comme un habitant : il garde des messages, il n’en répète aucun.

C’est pour cela que les réglages diffèrent selon l’appareil, et qu’un appareil ne porte qu’un rôle à la fois.

Deux acteurs, deux rôles

Un répéteur relaie un message si et seulement si l’étiquette du message figure dans sa liste.

Et ce sont les compagnons qui portent les canaux, pas les répéteurs : un répéteur n’a aucun canal, il transporte des paquets sans les lire.

Ne pas confondre trois choses

C’est la confusion la plus fréquente, et elle coûte cher : on croit avoir limité son trafic alors qu’on a seulement changé ce que le répéteur accepte de relayer.

Trois conséquences à retenir.

Restreindre region put sur votre répéteur ne réduit pas votre propre trafic. Ça réduit le service que vous rendez aux autres. Si vous voulez moins peser sur le réseau, c’est region default et la portée de vos canaux qu’il faut regarder.

Élargir region default sur un répéteur n’améliore pas la couverture. Ça ne fait qu’envoyer ses annonces plus loin, au prix du temps d’antenne de tous les répéteurs traversés.

Un répéteur n’a pas de canal, donc pas de portée de canal. Il transporte des paquets sans les lire. La portée d’un message de canal est décidée par le compagnon qui l’émet, jamais par les répéteurs du trajet.

La région *, et le contresens qu’elle crée

Créée par défaut sur tout répéteur, * signifie : relaie tous les messages qui n’ont aucune région associée.

C’est elle qui fait tenir le réseau pendant la transition. Sans elle, quiconque n’a pas encore configuré ses canaux serait coupé sans comprendre pourquoi.

Elle produit une conséquence que personne n’attend :

Le trafic non étiqueté va plus loin que le trafic étiqueté. Il n’est arrêté par aucune frontière de région.

C’est vérifiable dans les mesures du réseau : une annonce étiquetée est recopiée 2,5 fois en moyenne, une annonce sans étiquette 5,7 fois.

Ce qui est filtré, et ce qui ne l’est jamais

Un répéteur ne regarde la région que d’un seul genre de paquet : ceux qu’il reçoit en inondation et qu’il devrait relayer.

Deux conséquences surprennent souvent.

Restreindre les régions d’un répéteur ne coupe pas les échanges établis. Une conversation dont le chemin est connu passe en route directe, que la région ne contrôle pas. Ce qui est coupé, c’est la découverte.

Une région ne filtre jamais la réception. Un compagnon entend tout ce qui lui parvient. Sur un banc d’essai où tous les appareils s’entendent directement, les régions ne sont donc jamais sollicitées.

Pourquoi porter les cinq niveaux

La convention française suit le principe de la peau d’oignon : un répéteur déclare toutes les échelles géographiques où il se trouve, de la plus large à la plus fine.

La commune est le niveau le plus récent, et le seul qui ne vienne pas d’une norme internationale : il est construit à partir du code INSEE. C’est lui qui permet à un répéteur de quartier de s’annoncer chez lui sans faire le tour du pays.

L’imbrication existe dans le firmware mais elle est purement cosmétique : déclarer fr-38 comme enfant de fr-ara ne produit aucun héritage. Chaque étiquette doit être portée explicitement.

Un répéteur ne filtre pas pour protéger le réseau. Il accepte les différents degrés de précision que les émetteurs emploieront.

Un répéteur qui ne porterait que son département couperait tout message étiqueté fr, fr-ara, eu ou celui d’une commune voisine traversant son secteur, y compris ceux d’un voisin ayant étiqueté correctement. Il deviendrait un trou dans le réseau, sans que personne ne comprenne d’où vient le blocage.

Le filtrage utile se fait côté émetteur, en étiquetant chaque canal à la portée juste. C’est là que se joue la préservation du temps d’antenne, pas dans la liste du répéteur.

Le cas de eu

Porter eu expose au trafic européen étiqueté. C’est un coût réel. Mais l’alternative est pire : quelqu’un qui veut porter loin sans disposer de eu n’étiquette rien du tout, son message part sous *, et il va au-delà de l’Europe.

eu sert donc à séparer deux populations pour les traiter différemment.

C’est ce qui rend une crise gérable. Si tout le monde étiquette proprement, bloquer eu dégage la bande sans toucher au trafic local. Sans cette séparation, il n’y a rien à bloquer : tout est mélangé sous *.

Ce que porte un nœud du réseau

La région par défaut s’applique aux paquets que le nœud émet lui-même : adverts, tentatives de contact par inondation, reprise de chemin. Elle réduit la portée, elle ne l’augmente pas. Sans elle, ces paquets partent sous * et ne s’arrêtent nulle part.

Elle ne suffit pourtant pas, car un advert coûte autant qu’un message et se répète indéfiniment. Le réglage qui compte autant est l’intervalle entre deux annonces inondées, fixé par la convention à 32 heures, et leur plafond de sauts, fixé à 5.

D’où vient fr-38-185-grenoble

Un nom de région communale se compose de quatre morceaux, dans cet ordre :

Le code INSEE de Brest étant 29019, sa région communale est donc fr-29-019-brest. Celui de Nancy, 54395, donne fr-54-395-nancy, et celui de Grenoble, 38185, donne fr-38-185-grenoble.

Un exemple complet

Un répéteur de bassin installé à Grenoble, classe 2 : il porte les cinq échelles et s’annonce à celle de son département.

--- l'arbre, du plus large au plus fin ---
region put eu                        # l'Europe, sous la racine
region put fr eu                     # la France, sous l'Europe
region put fr-ara fr                 # la région administrative
region put fr-38 fr-ara              # le département
region put fr-38-185-grenoble fr-38  # la commune, code INSEE 38185

--- les régions réservées et la région hors arbre ---
region put fr-reserved-1 fr
region put fr-reserved-2 fr
region put fr-reserved-3 fr
region put emergency                 # au niveau de eu, sans parent

--- ce que ce nœud est, et ce qu'il dessert ---
region home fr-38-185-grenoble       # où il se trouve
region default fr-38                 # la portée de SES annonces

--- le trafic non étiqueté, et les annonces ---
set flood.max.unscoped 2             # le bruit lointain s'arrête
set flood.advert.interval 32         # annonce inondée, toutes les 32 h
set flood.max.advert 5               # elle s'arrête après 5 sauts

region save                          # sans ça, tout est perdu au redémarrage
reboot

Pour un répéteur de quartier, en classe 3, une seule ligne change : region default fr-38-185-grenoble, la commune au lieu du département. Pour une dorsale, en classe 1, ce serait region default fr-ara.

Vérifiez ensuite avec region, qui exporte la table, et region default, qui rend la portée en vigueur.

Limiter le trafic non étiqueté

set flood.max.unscoped 2

Disponible depuis le firmware 1.16, cette commande rejette les messages sans région ayant déjà effectué plus que ce nombre de sauts. Sa valeur d’usine est 64 : sans réglage, le trafic non étiqueté n’est pratiquement pas limité.

C’est le levier le plus efficace contre le bruit : il coupe le trafic lointain non configuré tout en laissant passer celui des nouveaux arrivants du voisinage, qui n’ont pas encore paramétré leurs régions.

À ne pas confondre avec le blocage de *, qui coupe intégralement le trafic non étiqueté. Celui-là ne se justifie que sur un répéteur frontalier face à un volume étranger massif.

Deux compagnons, deux régions

Un compagnon étiquette tout ce qu’il émet avec sa propre région par défaut, y compris ses réponses. Sans région par défaut, il émet tout sans étiquette. Un répéteur ou un salon, eux, répondent avec la région de la demande reçue.

Conséquence : si deux compagnons ont des régions par défaut différentes, et qu’un répéteur du trajet ne sert que l’une des deux, l’aller passe mais le retour, chemin et accusé de réception, peut être arrêté. L’émetteur ne reçoit pas d’accusé et renvoie son message pour rien. Le message est arrivé, mais personne ne le sait.

Tant que ce comportement n’évolue pas dans le firmware, la parade est de donner la même région par défaut aux compagnons qui échangent souvent, ou de choisir une échelle que tous les répéteurs du trajet portent.

Un compagnon qui se déplace

L’advert d’un compagnon porte toujours sa région par défaut. La portée qu’on choisit sur le moment dans l’application s’applique aux messages, pas aux adverts. Un compagnon réglé sur sa commune est donc introuvable dès qu’il la quitte, sauf pour ceux qui l’entendent directement.

Un exemple : un compagnon réglé sur fr-29-019-brest reste introuvable dès qu’il passe à Quimper, sauf pour ceux qui l’entendent directement.

En déplacement, passez votre compagnon en fr : c’est la seule échelle que portent tous les répéteurs, vous serez découvert partout en France.

Ce choix a un coût. Le firmware d’un compagnon n’a pas de minuterie d’advert, mais l’application qui le pilote en envoie d’elle-même : un compagnon actif s’annonce environ toutes les 83 minutes, mesuré sur le réseau français. En fr, chacune de ces annonces traverse le pays. La région par défaut étiquette aussi vos messages de canal et vos premiers messages à un contact dont le chemin est inconnu, qui traversent le pays à leur tour.

D’où deux conseils. Revenu chez vous, reprenez une échelle plus fine. Et si votre application permet de choisir une portée au moment d’envoyer, servez-vous-en pour vos messages : ce choix-là ne touche pas aux adverts.

Combien de régions, et de quelle taille

Les limites lues dans le code du firmware, RegionMap.h :

La vraie limite n’est pas celle-là. Pour décider s’il relaie un paquet inondé, le répéteur recalcule un HMAC-SHA256 par région de sa liste, jusqu’à trouver une correspondance. Vingt régions, c’est jusqu’à vingt calculs par paquet.

Et le cache des clés ne tient que seize entrées. Quand il est plein, le firmware ne remplace rien : les clés des régions surnuméraires sont recalculées à chaque paquet, un SHA-256 de plus à chaque fois.

Autrement dit, seize est le plafond pratique, pas trente-deux.

Deux règles de nommage

Les régions se définissent par la géographie, jamais par l’usage. Une région adrasec ou les-relais-des-copains n’a pas lieu d’être. Un canal, oui. De même, fr-54 désigne la Meurthe-et-Moselle, pas « le groupe de Nancy ».

Codes ISO, jamais les codes IATA. Ces derniers ont été employés historiquement et cet usage est abandonné. Ils subsistent dans les analyseurs de paquets, ce qui ne concerne pas la configuration des répéteurs.

Trente caractères au plus, minuscules, chiffres et tirets.

La longueur du nom ne pèse pas sur les messages. Le nom ne voyage jamais : ce qui part sur la radio est le code de transport, calculé à partir de la clé de la région. Dans le paquet, le champ fait uint16_t transport_codes[2], soit quatre octets en tout, quel que soit le nom — et ces quatre octets ne sont présents que si la route en porte, c’est-à-dire pour une inondation ou une route directe étiquetées. Un nom de trente caractères ne coûte donc rien de plus sur l’air qu’un nom de deux.

Deux précisions tout de même. La limite de trente est en octets, pas en caractères affichés : un accent en UTF-8 en compte deux, raison de plus pour s’en tenir aux noms sans accent. Et ce qui coûte du calcul, c’est le nombre de régions déclarées, pas la longueur de leurs noms : voir la section précédente.

Selon la version du firmware

Vérifiez votre version avec ver avant de recopier une procédure trouvée ailleurs.

Les régions réservées

Quatre régions sont réservées : fr-reserved-1, -2, -3, sous fr, et emergency, au niveau de eu.

Pourquoi maintenant, alors qu’elles ne servent pas encore. Une région se répand sur tous les répéteurs du pays, et se reprendre coûte cher : il faudrait que chaque opérateur reconfigure son nœud. Les réserver d’avance évite qu’un nom choisi dans son coin devienne impossible à changer, et garantit que la place existera le jour où l’usage sera décidé.

À quoi elles serviront. MeshCore France travaille sur des versions de micrologiciel offrant des réglages plus fins de régulation du trafic : priorités par région, budgets de temps d’antenne, filtrage plus sélectif que le simple plafond de sauts. Ces quatre régions servent aux essais de ces mécanismes, puis aux opérations à l’échelle du territoire que la communauté décidera de mettre en œuvre.

Rien n’est arrêté aujourd’hui : ni ce que chacune portera, ni qui pourra y émettre. Ce qui est arrêté, c’est qu’elles sont prises, et qu’on ne les utilise pas pour autre chose en attendant.

Annexe : le village, en détail

Cette annexe met bout à bout tout le vocabulaire. Elle sert de traduction : à gauche ce que disent le micrologiciel et les analyseurs, au milieu l’image du village, à droite ce que ça veut dire.

Chaque répéteur est le crieur public d’un village. Il entend ce qui se dit autour de lui et le répète plus fort pour que les villages suivants l’entendent. Chaque compagnon est un habitant qui a une radio pour envoyer et recevoir.

Le lexique complet

Ce que fait un compagnon

* En déplacement, passez votre compagnon en fr : c’est la seule échelle que portent tous les répéteurs, il sera découvert partout en France. Voir « Un compagnon qui se déplace », plus haut.