Knotenrollen und -typen

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Weiterleitungsrollen

OT-Knotenrollen

In einem Thread-Netzwerk werden Knoten in zwei Weiterleitungsrollen aufgeteilt:

Router

Ein Router ist ein Knoten, der:

  • leitet Pakete für Netzwerkgeräte weiter.
  • bietet sichere Inbetriebnahmedienste für Geräte, die versuchen, dem Netzwerk beizutreten
  • bleibt den Transceiver jederzeit aktiviert

Endgerät

Ein Endgerät (ED) ist ein Knoten, der:

  • Er kommuniziert hauptsächlich mit einem einzelnen Router
  • leitet keine Pakete für andere Netzwerkgeräte weiter
  • kann den Transceiver deaktivieren, um die Stromversorgung zu reduzieren

Gerätetypen

Darüber hinaus umfassen Knoten eine Reihe von Typen.

OT-Geräte-Taxonomie

Vollthreadgerät

Bei einem Full Thread Device (FTD) ist das Radio immer eingeschaltet, die Multicast-Adresse aller Router abonniert und IPv6-Adressenzuordnungen vorhanden. Es gibt drei Arten von FTDs:

  • Router
  • Für Router geeignetes Endgerät (REED) – kann zu einem Router hochgestuft werden
  • Full End Device (FED): kann nicht zu einem Router hochgestuft werden

Ein FTD kann als ein Router (übergeordnetes Gerät) oder ein Endgerät (untergeordnetes Gerät) dienen.

Minimaler Thread

Ein Gerät mit minimalem Thread abonniert nicht die Multicast-Adresse aller Router und leitet alle Nachrichten an das übergeordnete Element weiter. Es gibt zwei Arten von MTDs:

  • Minimales Endgerät (MED): Der Transceiver ist immer aktiviert, muss Nachrichten von seinem übergeordneten Gerät nicht abfragen.
  • Sleepy End Device (SED): in der Regel deaktiviert, wird gelegentlich aktiviert, um Nachrichten vom übergeordneten Gerät abzufragen

Ein MTD kann nur als ein Endgerät (untergeordnetes Gerät) verwendet werden.

Upgrade und Downgrade

Wenn ein REED der einzige Knoten eines neuen Endgeräts ist, das sich dem Thread-Netzwerk anschließen möchte, kann es sich selbst aktualisieren und als Router fungieren:

OT Endgerät an Router

Umgekehrt gilt Folgendes: Wenn ein Router keine untergeordneten Elemente hat, kann er sich selbst herunterstufen und als Endgerät fungieren:

OT Router zum Endgerät

Weitere Rollen und Typen

Thread-Leader

OT Leader und Border Router

Der Thread-Leader ist ein Router, der für die Verwaltung der Router in einem Thread-Netzwerk verantwortlich ist. Es wird dynamisch für Fehlertoleranz ausgewählt und aggregiert netzwerkweite Konfigurationsinformationen und verteilt sie.

Border-Router

Ein Border-Router ist ein Gerät, das Informationen zwischen einem Thread-Netzwerk und einem Nicht-Thread-Netzwerk (z. B. WLAN) weiterleiten kann. Außerdem wird ein Thread-Netzwerk für externe Verbindungen konfiguriert.

Jedes Gerät kann als Border-Router dienen.

Partitionen

OT-Partitionen

Ein Thread-Netzwerk besteht möglicherweise aus Partitionen. Dies tritt auf, wenn eine Gruppe von Thread-Geräten nicht mehr mit einer anderen Gruppe von Thread-Geräten kommunizieren kann. Jede Partition verhält sich logisch als separates Thread-Netzwerk mit eigenen Leader-, Router-ID-Zuweisungen und Netzwerkdaten, wobei die gleichen Sicherheitsanmeldedaten für alle Geräte in allen Partitionen beibehalten werden.

Partitionen in einem Thread-Netzwerk haben keine kabellose Verbindung zwischeneinander. Wenn Partitionen wieder verbunden sind, werden sie automatisch zu einer einzigen Partition zusammengeführt.

Die Verwendung von ThreadThread network“ in diesem Primer basiert auf einer einzelnen Partition. Wichtige Konzepte und Beispiele werden gegebenenfalls mit dem Begriff partitionPartition“ bezeichnet. Partitionen werden später in diesem Primer genauer behandelt.

Gerätelimits

Die Anzahl der Gerätetypen, die von einem einzelnen Thread-Netzwerk unterstützt werden, ist begrenzt.

Rolle Limit
Beste Variante 1
Router 32
Endgerät 511 pro Router

Der Thread versucht, die Anzahl der Router zwischen 16 und 23 zu halten. Wenn ein REED als Endgerät angehängt wird und die Anzahl der Router im Netzwerk unter 16 liegt, wird es automatisch zu einem Router hochgestuft.

Zusammenfassung

Das haben Sie gelernt:

  • Ein Thread-Gerät ist entweder ein Router (übergeordnet) oder ein Endgerät (untergeordnet)
  • Ein Thread-Gerät ist entweder ein vollständiges Thread-Gerät mit IPv6-Adresszuordnungen oder ein Minimal-Thread-Gerät, das alle Nachrichten an sein übergeordnetes Gerät weiterleitet.
  • Ein für Router geeignetes Endgerät kann sich selbst zu einem Router hochstufen und umgekehrt.
  • Jede Thread-Netzwerkpartitionierung hat einen Leader zum Verwalten von Routern
  • Ein Border-Router wird verwendet, um Thread- und Nicht-Thread-Netzwerke zu verbinden
  • Ein Thread-Netzwerk besteht möglicherweise aus mehreren Partitionen.

Wissen testen

Ein Thread-Netzwerkgerät kann eine von zwei Weiterleitungsrollen erfüllen. Welche sind das?
Untergeordneter Knoten.
Falsch.
Router
Korrekt.
Endgerät.
Korrekt.
Gateway.
Falsch.
Was sind die beiden primären Thread-Gerätetypen?
Minimal-Thread-Gerät (MTD).
Korrekt.
Full Thread Device (FTD)
Korrekt.
Miniscule Thread Device (MTD).
Falsch.
Sleepy End Device (SED).
Falsch.
Welche der folgenden Aussagen über Router ist falsch?
Ein Router kann seinen Transceiver deaktivieren, um die Energie zu reduzieren.
Geräte, die als Router fungieren, deaktivieren ihren Transceiver nicht. Andernfalls ließe sich die Funktion nicht mehr als Router fungieren.
Ein Router leitet Pakete für Netzwerkgeräte weiter.
Diese Aussage ist wahr.
Der Transceiver eines Routers bleibt immer aktiviert.
Diese Aussage ist wahr. Damit ein Router ordnungsgemäß funktioniert, muss ein Gerät seinen Transceiver jederzeit online halten.
Ein Router stellt sichere Inbetriebnahmedienste für Geräte bereit, die versuchen, dem Netzwerk beizutreten.
Diese Aussage ist wahr. Die Inbetriebnahme ist eine wichtige Funktion eines Thread-Routers.
Wann kann ein Gerät automatisch auf den Router aktualisiert werden?
Wenn es ein REED ist und der einzige Knoten in einem neuen Endgerät ist, das dem Thread-Netzwerk beitreten möchte.
Genau. Unter diesen Umständen kann sich ein REED bei einem Router hochstufen.
Wenn ein Endgerät am Thread-Netzwerk teilnehmen möchte.
Falsch.
Wenn es ein REED ist und das Thread-Netzwerk mit einem größeren Netzwerk zusammengeführt wurde.
Falsch.
Wann kann ein Router nicht mehr als Router fungieren?
Wenn keine Kinder vorhanden sind.
nicht wahr? Ein Router ohne Kinder kann ein eigenes Gerät wiederherstellen.
Wenn ein neues Endgerät versucht, dem Thread-Netzwerk beizutreten.
Falsch. In diesem Szenario kann ein Router nicht auf ein Endgerät zurückgesetzt werden.
Wenn sich ein anderes Gerät im Netzwerk als Router entscheidet
Das könnte stimmen. Wenn die Anzahl der Thread-Router auf 24 oder mehr ansteigt, können vorhandene Thread-Router mit der Entscheidung beginnen, ein Endgerät zu werden.
Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem ein Thread-Netzwerk zwei Knotengruppen hat, die innerhalb der Gruppe Funkverbindung, aber nicht mit Mitgliedern der anderen Gruppe haben. Welche Schlussfolgerung kann daraus gezogen werden?
In diesem Netzwerk sind mehrere Partitionen vorhanden.
Korrekt. Um jede Gruppe von Knoten, die miteinander kommunizieren können, bildet eine Partition. Wenn es mehrere Gruppen von Knoten gibt, die untereinander, aber nicht mit Mitgliedern anderer Gruppen kommunizieren können, können Sie davon ausgehen, dass diese Gruppen jeweils eine eigene Partition bilden.
Das Netzwerk hat keinen führenden Anbieter.
Falsch.
Alle Router im Netzwerk sind offline.
Falsch. In diesem Fall kann keiner der Knoten miteinander kommunizieren.
Welches Gerät wird für die Verbindung von Netzwerken mit und ohne Thread verwendet?
Ein Gateway.
In traditionellen Netzwerken bezieht sich der Begriff "Gateway" auf ein Gerät, das zwei Netzwerke verbindet. Im Zusammenhang mit einem Thread-Netzwerk gibt es einen spezifischeren Begriff.
Ein Border-Router.
Korrekt. Ein Border-Router wird verwendet, um Thread- und Nicht-Thread-Netzwerke zu verbinden.
Eine Firewall.
Das ist nicht richtig.
Eine Brücke.
Falsch. Dieser Begriff bezieht sich auf ein ähnliches Konzept in herkömmlichen Netzwerken, nämlich ein Gerät, das zwei LANs verbindet, die das *selbe* Netzwerkprotokoll verwenden.
Wie viele Leader können eine Thread-Netzwerkpartition haben?
Entweder keines oder genau eins.
Das ist falsch. Eine Thread-Netzwerkpartition kann nicht mehr als einen Leader haben.
Nur eine.
Korrekt. Eine Thread-Netzwerkpartition kann genau einen Leader haben.
Mehr als eine.
Falsch. Eine Thread-Netzwerkpartition kann nicht mehrere Leader haben.