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Funções e tipos de nós

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Funções de encaminhamento

Funções do nó OT

Em uma rede Thread, os nós são divididos em duas funções de encaminhamento:

Roteador

Um roteador é um nó que:

  • encaminha pacotes para dispositivos de rede
  • fornece serviços de comissionamento seguros para dispositivos que tentam ingressar na rede
  • mantém seu transceptor ativado em todos os momentos

Dispositivo final

Um End Device (ED) é um nó que:

  • se comunica principalmente com um único roteador
  • não encaminha pacotes para outros dispositivos de rede
  • pode desativar seu transceptor para reduzir a energia

Tipos de dispositivo

Além disso, os nós compreendem vários tipos.

Taxonomia do dispositivo OT

Dispositivo de thread completo

Um Full Thread Device (FTD) sempre tem seu rádio ligado, assina o endereço multicast de todos os roteadores e mantém mapeamentos de endereços IPv6. Existem três tipos de FTDs:

  • Roteador
  • Dispositivo final elegível do roteador (REED) — pode ser promovido a um roteador
  • Full End Device (FED) — não pode ser promovido a um roteador

Um FTD pode operar como um roteador (pai) ou um dispositivo final (filho).

Dispositivo de rosca mínimo

Um dispositivo de thread mínimo não assina o endereço multicast de todos os roteadores e encaminha todas as mensagens para seu pai. Existem dois tipos de MTDs:

  • Dispositivo final mínimo (MED) — transceptor sempre ligado, não precisa pesquisar mensagens de seu pai
  • Sleepy End Device (SED) — normalmente desabilitado, acorda ocasionalmente para pesquisar mensagens de seu pai

Um MTD só pode operar como um dispositivo final (filho).

Upgrade e downgrade

Quando um REED é o único nó ao alcance de um novo Dispositivo Final que deseja ingressar na rede Thread, ele pode se atualizar e operar como um Roteador:

Dispositivo final OT para roteador

Por outro lado, quando um roteador não tem filhos, ele pode fazer o downgrade e operar como um dispositivo final:

Roteador OT para Dispositivo Final

Outros papéis e tipos

Líder de Tópico

Líder de OT e Roteador de Fronteiras

O Thread Leader é um Roteador responsável por gerenciar o conjunto de Roteadores em uma rede Thread. Ele é auto-eleito dinamicamente para tolerância a falhas e agrega e distribui informações de configuração em toda a rede.

Roteador de borda

Um Border Router é um dispositivo que pode encaminhar informações entre uma rede Thread e uma rede não Thread (por exemplo, Wi-Fi). Ele também configura uma rede Thread para conectividade externa.

Qualquer dispositivo pode servir como um Border Router.

Partições

Partições OT

Uma rede Thread pode ser composta de partições. Isso ocorre quando um grupo de dispositivos Thread não pode mais se comunicar com outro grupo de dispositivos Thread. Cada partição opera logicamente como uma rede Thread distinta com seu próprio Líder, atribuições de ID de roteador e dados de rede, mantendo as mesmas credenciais de segurança para todos os dispositivos em todas as partições.

As partições em uma rede Thread não têm conectividade sem fio entre si e, se as partições recuperarem a conectividade, elas serão mescladas automaticamente em uma única partição.

Observe que o uso de "Rede de threads" neste primer pressupõe uma única partição. Sempre que necessário, os principais conceitos e exemplos são esclarecidos com o termo "partição". As partições são abordadas em profundidade posteriormente nesta cartilha.

Limites do dispositivo

Há limites para o número de tipos de dispositivos que uma única rede Thread suporta.

Função Limite
Líder 1
Roteador 32
Dispositivo final 511 por roteador

Thread tenta manter o número de roteadores entre 16 e 23. Se um REED se conectar como um dispositivo final e o número de roteadores na rede for inferior a 16, ele se autopromoverá automaticamente a um roteador.

Recapitular

O que você aprendeu:

  • Um dispositivo Thread é um roteador (pai) ou um dispositivo final (filho)
  • Um dispositivo Thread é um Full Thread Device (mantém mapeamentos de endereços IPv6) ou um Minimal Thread Device (envia todas as mensagens para seu pai)
  • Um Dispositivo Final Elegível do Roteador pode se promover a um Roteador e vice-versa
  • Cada partição de rede Thread tem um Líder para gerenciar Roteadores
  • Um roteador de borda é usado para conectar redes Thread e não-Thread
  • Uma rede Thread pode ser composta por várias partições

Verifique seu entendimento

Um dispositivo de rede Thread pode cumprir uma das duas funções de encaminhamento. O que eles são?
Nó filho.
Incorreta.
Roteador.
Correto.
Dispositivo final.
Correto.
Porta de entrada.
Incorreta.
Quais são os dois principais tipos de dispositivo Thread?
Dispositivo de rosca mínimo (MTD).
Correto.
Dispositivo de rosca completa (FTD).
Correto.
Dispositivo de rosca minúscula (MTD).
Incorreta.
Dispositivo final sonolento (SED).
Incorreta.
Qual das seguintes afirmações sobre roteadores não é verdadeira?
Um roteador pode desabilitar seu transceptor para reduzir a energia.
Dispositivos que estão funcionando como Roteadores não desativam seu transceptor. (Se o fizessem, eles não funcionariam corretamente como um roteador.)
Um roteador encaminha pacotes para dispositivos de rede.
Esta afirmação é verdadeira.
Um Roteador mantém seu transceptor sempre habilitado.
Esta afirmação é verdadeira. Para funcionar corretamente como Roteador, um dispositivo deve manter seu transceptor on-line o tempo todo.
Um roteador fornece serviços de comissionamento seguros para dispositivos que tentam ingressar na rede.
Esta afirmação é verdadeira. O comissionamento é uma função importante de um Thread Router.
Quando um dispositivo pode se atualizar para um roteador?
Quando é um REED e é o único nó ao alcance de um novo Dispositivo Final buscando ingressar na rede Thread.
Está certo. Nessas circunstâncias, um REED pode se promover a um Roteador.
Quando se trata de um Dispositivo Final buscando ingressar na rede Thread.
Incorreta.
Quando é um REED e a rede Thread se fundiu com uma rede maior.
Incorreta.
Quando um Roteador pode fazer com que ele mesmo pare de atuar como Roteador?
Quando não tem filhos.
Está correto. Um Roteador sem filhos pode reverter para um Dispositivo Final por conta própria.
Quando um novo dispositivo final está tentando ingressar na rede Thread.
Errado. Um roteador não pode reverter para um dispositivo final neste cenário.
Quando outro dispositivo na rede decide se tornar um Roteador.
Isso pode ser verdade. Se o número de roteadores Thread aumentar para 24 ou mais, os roteadores Thread existentes poderão começar a avaliar se devem se tornar um dispositivo final.
Considere um cenário em que uma rede Thread contém dois grupos de nós que possuem conectividade de rádio dentro do grupo, mas não com membros do outro grupo. Que conclusão se pode tirar disso?
Há mais de uma partição nessa rede.
Correto. Uma partição é formada em torno de cada grupo de nós que é capaz de se comunicar uns com os outros. Quando existem vários grupos de nós que podem se comunicar entre si, mas não com membros de outros grupos, pode-se inferir que cada um desses grupos constitui uma partição distinta.
A rede perdeu seu líder.
Incorreta.
Todos os roteadores na rede ficaram offline.
Incorreta. Nesse caso, nenhum dos nós seria capaz de se comunicar entre si.
Qual dispositivo é usado para conectar redes Thread e não Thread?
Um Portão.
Enquanto na rede tradicional, o termo 'Gateway' se refere a um dispositivo que conecta duas redes, existe um termo mais específico no contexto de uma rede Thread.
Um roteador de fronteira.
Correto. Um Border Router é usado para conectar redes Thread e não-Thread.
Um Firewall.
Isso não está certo.
Abreviar.
Incorreta. Este termo refere-se a um conceito semelhante em redes tradicionais, ou seja, um dispositivo que conecta duas LANs que usam o *mesmo* protocolo de rede.
Quantos Líderes uma partição de rede Thread pode ter?
Ou nenhum ou exatamente um.
Isto está errado. Uma partição de rede Thread não pode ter menos de um Leader.
Um e somente um.
Correto. Uma partição de rede Thread pode ter um e apenas um Leader.
Mais de um.
Errado. Uma partição de rede Thread não pode ter vários Líderes.