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LoRaWAN Server 端架构

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发布日期:2022-10-17
 
LoRaWAN 的server包括 NS(Network server)、AS(application server)、CS(Custom server)....
 
其中NS和AS是必不可少的,是完成LoRaWAN协议的重要组成部分
 
NS 职责
NS是直接与GW通信的服务器,也是AS和GW之间的桥梁
 
我所知道的工作有如下几点:
 
验证数据的合法性(校验MIC)
从GW的信息中提取数据,整理成NS 的JSON数据包
将校验合法的数据打包成新的JSON包上传至AS
OTAA入网时向AS发送请求入网消息,然后再将入网信息告诉AS,当获取AS传来的入网的信息,告诉GW
GW 和 AS之间的数据通道
有几点需要注意的是NS端的数据不进行AES解密工作。
 
AS 职责
AS是server端的数据处理中心
 
它的工作有如下几点:
 
上行数据的解密
下行数据的加密
OTAA入网请求的处理(同意入网/生成APPSKEY/NWKSKEY)
CS 职责
CS负责将AS给的数据处理成用户自定义的数据协议格式,也就是说,CS端必须是用户来完成的,因为上面运行的是用户的协议。这里也就不再多说了。
 
抓包分析
以下是我在本地服务器端通过抓到得来的数据,我们通过分析数据包来理解数据的走向已及现有的server端处理流程。抓包使用的是tcpdump。
 
1.NS->AS数据
这是一帧从NS->AS的数据,使用的是TCP方式,AS的数据端口为4000。从data部分我们可以看出来,这是一个未解密的数据。
 
 
提取其中的数据部分为:
 
 
再把app.userdata.payload 做base64解码之后,得到的payload内容是这个:
 
 
此时看到的payload因为是加密的,所以完全看不出来数据内容是什么。
 
不过在这里,我们可以看到,NS已经将GW上传的数据做了一定的解析,封装成了另外一种JSON格式,由此,我们不难得出,NS做的工作包括--base64解码/MIC校验/GW数据包的重新组包
 
2.AS->CS数据
这是一帧从AS->CS的数据,使用的是TCP方式,CS的数据端口为5000。从data部分我们可以看出来,这是一个已经解密完成的数据了。
 
 
提取其中的数据部分为:
 
 
再把app.userdata.payload 做base64解码之后,得到的payload内容是这个:
 
 
而此时,数据已经完全解密了,可以看到数据就是在AS解密的,解密完再发送给CS,CS再做进一步用户协议的处理。
 
在这里,我们可以看到,AS已经将NS传输过来的JSON包的payload部分做了解密,然后再传给了CS。所以解密工作是在AS完成的。
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