Selección del amplificador de malla

Ver el código fuente en GitHub

Conjunto dominante conectado

Conjunto dominante conectado de OT
Ejemplo de un conjunto dominante conectado

Los amplificadores de malla deben formar un conjunto dominante conectado (CDS), lo que significa lo siguiente:

  1. Existe una ruta exclusiva para el amplificador de malla entre dos amplificadores de malla.
  2. Cualquier amplificador de malla en una red de Thread puede llegar a cualquier otro amplificador de malla si permanece por completo dentro del conjunto de amplificadores de malla.
  3. Cada dispositivo final en una red de Thread está conectado directamente a un amplificador de malla.

Un algoritmo distribuido mantiene el CDS, lo que garantiza un nivel mínimo de redundancia. Inicialmente, cada dispositivo se conecta a la red como un dispositivo final (secundario). A medida que cambia el estado de la red de Thread, el algoritmo agrega o quita amplificadores de malla para mantener el CDS.

Thread agrega amplificadores de malla para lo siguiente:

  • Aumentar la cobertura si la red está por debajo del umbral de 16 amplificadores de malla
  • Aumentar la diversidad de rutas
  • Mantener un nivel mínimo de redundancia
  • Extender la conectividad y admitir más dispositivos secundarios

Thread quita los amplificadores de malla (y los cambia a dispositivos aptos para amplificador en espera [ECDs]) para lo siguiente:

  • Mantener el estado de enrutamiento por debajo del máximo de 32 amplificadores de malla
  • Permitir nuevos amplificadores de malla en otras partes de la red cuando sea necesario

Cómo actualizar a un amplificador de malla

Después de conectarse a una red de Thread, un dispositivo secundario que sea un dispositivo apto para amplificador puede optar por convertirse en un amplificador de malla. Antes de iniciar el proceso de solicitud de vinculación de MLE, el dispositivo secundario envía un mensaje de solicitud de dirección al líder y le solicita un ID de router. Si el líder acepta, responde con un ID de router y el dispositivo secundario se actualiza a un amplificador de malla.

Luego, se usa el proceso de solicitud de vinculación de MLE para establecer vínculos bidireccionales de amplificador de malla con amplificadores de malla vecinos.

  1. El nuevo amplificador de malla envía una solicitud de vinculación de transmisión múltiple Link Request a los amplificadores de malla vecinos.
  2. Los amplificadores de malla responden con mensajes de aceptación y solicitud de vinculación.
  3. El nuevo amplificador de malla responde a cada amplificador de malla con una aceptación de vinculación de transmisión única Link Accept para establecer el vínculo del amplificador de malla.

Una solicitud de vinculación es una solicitud del amplificador de malla a todos los demás amplificadores de malla de la red de Thread. Cuando se convierte en un amplificador de malla por primera vez, el dispositivo envía una solicitud de vinculación de transmisión múltiple a ff02::2. Más adelante, después de descubrir los otros amplificadores de malla a través de los anuncios de MLE, los dispositivos envían solicitudes de vinculación de transmisión única.

Solicitud de vinculación de OT MLE
Contenido del mensaje de solicitud de vinculación
Versión Versión del protocolo de Thread
Desafío Prueba la puntualidad de la respuesta de vinculación para evitar ataques de reproducción
Origen Dirección RLOC16 del remitente
Datos del líder Información sobre el líder del amplificador de malla, almacenada en el remitente (RLOC, ID de partición, peso de partición)

Una aceptación y solicitud de vinculación es una combinación de los mensajes de aceptación y solicitud de vinculación. Thread usa esta optimización en el proceso de solicitud de vinculación de MLE para reducir la cantidad de mensajes de cuatro a tres.

Aceptación y solicitud de vínculos de OT MLE

Una aceptación de vinculación es una respuesta de transmisión única a una solicitud de vinculación de un amplificador de malla vecino que proporciona información sobre sí mismo y acepta el vínculo al amplificador de malla vecino.

Aceptación de la vinculación de MLE de OT
Contenido del mensaje de aceptación de vinculación
Versión Versión del protocolo de Thread
Respuesta Prueba la puntualidad de la respuesta de vinculación para evitar ataques de reproducción
Contador de marcos de vinculación Contador de marcos 802.15.4 en el remitente
Contador de marcos de MLE Contador de marcos de MLE en el remitente
Origen Dirección RLOC16 del remitente
Datos del líder Información sobre el líder del amplificador de malla, almacenada en el remitente (RLOC, ID de partición, peso de partición)

Cómo cambiar a un dispositivo apto para amplificador en espera

Cuando un amplificador de malla cambia a un dispositivo apto para amplificador en espera, se desconectan sus vínculos de amplificador de malla y el dispositivo inicia el proceso de conexión de MLE para establecer un vínculo superior-secundario.

Consulta Cómo unirse a una red existente para obtener más información sobre el proceso de conexión de MLE.

En algunas situaciones, puede ser necesario establecer un vínculo de recepción unidireccional.

Después de restablecer un amplificador de malla, es posible que los amplificadores de malla vecinos aún tengan un vínculo de recepción válido con el amplificador de malla restablecido. En este caso, el amplificador de malla restablecido envía un mensaje de solicitud de vinculación para restablecer el vínculo existente del amplificador de malla.

Un dispositivo final también puede querer establecer un vínculo de recepción con amplificadores de malla vecinos que no sean superiores para mejorar la confiabilidad de la transmisión múltiple. Obtendremos más información sobre esto cuando lleguemos al enrutamiento de transmisión múltiple.

Resumen

Qué aprendiste:

  • Los amplificadores de malla en una red de Thread deben formar un conjunto dominante conectado (CDS).
  • Los dispositivos aptos para amplificador (ECDs) se pueden actualizar a amplificadores de malla o cambiar a ECDs en espera para mantener el CDS.
  • El proceso de solicitud de vinculación de MLE se usa para establecer vínculos de amplificador de malla.

Verifica tus conocimientos

¿Cuáles de estas reglas no aplica un conjunto dominante conectado (CDS)?
Existe una ruta exclusiva para el amplificador de malla entre dos amplificadores de malla.
Incorrecto.
Cualquier amplificador de malla en una red de Thread puede llegar a cualquier otro amplificador de malla si permanece por completo dentro del conjunto de amplificadores de malla.
Incorrecto.
Cada dispositivo final en una red de Thread está conectado directamente a un amplificador de malla.
Incorrecto.
Solo un amplificador de malla en una red de Thread puede ser un router de borde.
Correcto. Una red de Thread puede tener varios routers de borde.
¿Por qué se podría quitar un amplificador de malla (es decir, cambiar a un dispositivo apto para amplificador en espera) de una red de Thread?
Para mantener el estado de enrutamiento por debajo del máximo de 32 amplificadores de malla.
Correcto. Las redes de Thread se esfuerzan por mantener una cantidad óptima de amplificadores de malla. La cantidad máxima de amplificadores de malla que debe tener cualquier red de Thread es 32.
Para liberar canales.
Incorrecto. La cantidad de amplificadores de malla no tiene relación con el uso o la capacidad del canal.
Para permitir la elección de nuevos amplificadores de malla en otras partes de la red cuando sea necesario.
Correcto. Reducir la cantidad de amplificadores de malla en una parte de una red de Thread aumenta su capacidad de aumentar la capacidad de enrutamiento en otro lugar.
¿Qué debe suceder antes de que un dispositivo apto para amplificador que intenta convertirse en un amplificador de malla pueda establecer vínculos directos con los otros amplificadores de malla?
El dispositivo apto para amplificador debe enviar un mensaje de solicitud de dirección al líder de la red.
Correcto.
El líder debe otorgar un ID de router al dispositivo apto para amplificador.
Correcto. Sin un ID de router, el dispositivo apto para amplificador sigue siendo un dispositivo final (secundario).
El dispositivo apto para amplificador debe enviar una solicitud de vinculación de MLE.
Todo lo contrario. La solicitud de vinculación de MLE es la forma en que el dispositivo establece vínculos con otros amplificadores de malla una vez que se convierte en un amplificador de malla.
¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe con precisión lo que sucede cuando un amplificador de malla cambia a una versión anterior?
El dispositivo permanece automáticamente en la red, pero como un dispositivo secundario (dispositivo apto para amplificador en espera).
Todo lo contrario. Hay más pasos involucrados cuando un amplificador de malla cambia a una versión anterior.
El dispositivo debe iniciar el proceso de conexión de MLE para establecer una nueva conexión a la red.
Correcto. Un dispositivo que cambia de un amplificador de malla a un dispositivo apto para amplificador en espera se desconecta y debe volver a negociar su conexión a la red.
¿Qué proceso se usa para establecer vínculos de amplificador de malla?
El proceso de solicitud de vinculación de MLE.
Correcto.
El proceso de aceptación y solicitud de vinculación.
Incorrecto. No existe un proceso de aceptación y solicitud de vinculación. Los amplificadores de malla envían mensajes de aceptación y solicitud de vinculación en respuesta a los mensajes de solicitud de vinculación como parte del proceso de solicitud de vinculación de MLE.
El proceso de conexión de MLE.
Incorrecto. El proceso de conexión de MLE es el proceso por el cual un dispositivo se une a una red de Thread existente.