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ノードのロールとタイプ

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転送のロール

OT ノードのロール

スレッド ネットワークでは、ノードが 2 つの転送ロールに分割されます。

ルーター

Router とは、次のようなノードです。

  • ネットワーク デバイスのパケットを転送する
  • ネットワークに参加しようとするデバイスに安全なコミッショニング サービスを提供する
  • トランシーバーを常に有効にしておく

デバイスを終了

エンドデバイス(ED)は、次のようなノードです。

  • 主に単一のルーターと通信
  • 他のネットワーク デバイスのパケットは転送しない
  • トランシーバーを無効にして電力を節約できる

デバイスタイプ

さらに、ノードにはいくつかのタイプがあります。

OT デバイス分類

フルスレッド デバイス

フルスレッド デバイス(FTD)は常に無線通信をオンにし、全ルーターのマルチキャスト アドレスをサブスクライブし、IPv6 アドレスのマッピングを維持します。FTD には次の 3 種類があります。

  • ルーター
  • ルーター対応のエンドデバイス(REED) - ルーターに昇格可能
  • フルエンドのデバイス(FED) - ルーターに昇格できない

FTD は、ルーター(親)またはエンドデバイス(子)として動作します。

最小スレッド デバイス

最小スレッドデバイスは、全ルーターのマルチキャスト アドレスに登録せず、すべてのメッセージをその親に転送します。MTD には次の 2 種類があります。

  • 最小エンドデバイス(MED) - トランシーバは常にオンであり、親からのメッセージをポーリングする必要はありません。
  • Sleepy End Device(SED) - 通常は無効。必要に応じて復帰して親からのメッセージをポーリングする

MTD はエンドデバイス(子)としてのみ動作します。

アップグレードとダウングレード

REED が、スレッド ネットワークに参加しようとする新しいエンドデバイスに到達できる唯一のノードである場合、REED は自身をアップグレードし、ルーターとして動作できます。

OT デバイスをルーターに接続

逆に、ルーターに子デバイスがない場合、ルーターはダウングレードしてエンドデバイスとして動作します。

OT ルーターからデバイスの終了

その他のロールとタイプ

スレッド リーダー

OT リーダーとボーダー ルーター

スレッド リーダーは、スレッド ネットワーク内の一連のルーターを管理する役割を果たすルーターです。フォールト トレランスのために動的に自己選択され、ネットワーク全体の構成情報を集約して配布します。

ボーダー ルーター

境界ルーターは、スレッド ネットワークとスレッド以外のネットワーク(Wi-Fi など)の間で情報を転送できるデバイスです。また、外部接続用のスレッド ネットワークを構成します。

任意のデバイスがボーダー ルーターとして機能します。

パーティション

OT パーティション

Thread ネットワークはパーティションで構成されている場合があります。これは、スレッド デバイスのグループが別のスレッド デバイスのグループと通信できなくなった場合に発生します。各パーティションは、論理的に別個のスレッド ネットワークとして動作し、独自のリーダー、ルーター ID の割り当て、ネットワーク データを持ちますが、パーティション間ですべてのデバイスに同じセキュリティ認証情報が保持されます。

スレッド ネットワーク内のパーティションは互いにワイヤレス接続がなく、パーティションが再接続すると自動的に単一のパーティションにマージされます。

この入門記事では、「スレッド ネットワーク」を使用する際、単一のパーティションを想定している点に注意してください。 必要に応じて、「パーティション」という用語で主なコンセプトと例を明確にします。パーティションについては、この入門ガイドで詳しく説明します。

デバイス数の上限

1 つの Thread ネットワークがサポートするデバイスタイプの数には上限があります。

ロール 上限
リーダー 1
ルーター 32
デバイスを終了 ルーター 1 台あたり 511

Threads は Router の数を 16 ~ 23 に維持しようとします。REED がエンドデバイスとして接続され、ネットワーク内のルーターの数が 16 未満の場合、自動的にルーターに昇格されます。

内容のまとめ

学習した内容:

  • スレッド デバイスは、ルーター(親)またはエンドデバイス(子)のいずれかです
  • スレッド デバイスは、フルスレッド デバイス(IPv6 アドレス マッピングを維持)か、最小スレッド デバイス(すべてのメッセージを親に転送する)のいずれかです。
  • ルーター対応のエンドデバイスはルーターに昇格させる(またはその逆)
  • すべての Thread ネットワーク パーティションに、ルーターを管理するリーダーがある
  • 境界ルーターは、スレッド ネットワークと非スレッド ネットワークを接続するために使用します
  • スレッド ネットワークは複数のパーティションで構成されている場合があります。

理解度の確認

スレッド ネットワーク デバイスは、次の 2 つの転送ロールのいずれかを実行できます。 次のうちどれですか。
子ノード。
不正解です。
ルーター
正解です。
デバイスを終了
正解です。
ゲートウェイ。
不正解です。
Thread デバイスの 2 つの主なタイプは何ですか。
最小スレッド デバイス(MTD)。
正解です。
フルスレッド デバイス(FTD)。
正解です。
Miniscule Thread Device(MTD)
不正解です。
Sleepy End Device(SED)
不正解です。
ルーターの説明として正しくないものは次のうちどれですか。
ルーターは、トランシーバーを無効にして電力を減らすことができます。
ルーターとして機能するデバイスは、トランシーバーを無効にしません。(重複すると、ルーターとして正常に機能しなくなります)。
ルーターは、ネットワーク デバイスのパケットを転送します。
この文は正しいです。
ルーターでは、常にトランシーバーが有効化されます。
この文は正しいです。Router として正しく機能するためには、デバイスが常にトランシーバをオンラインで維持する必要があります。
Router は、ネットワークに加わるデバイスに対して安全なコミッショニング サービスを提供します。
この文は正しいです。コミッショニングは、スレッドルーターの重要な機能です。
デバイスをルーターにアップグレードできるのは、どのような場合ですか?
REED で、スレッド ネットワークに参加しようとする新しいエンドデバイスに到達できる唯一のノードである場合。
正解です。このような状況では、REED は自身をルーターに昇格させることができます。
スレッド ネットワークに加わろうとするエンドデバイスの場合
不正解です。
REED であり、スレッド ネットワークがより大きなネットワークにマージされている場合。
不正解です。
Router が自身を Router として機能させなくなる理由
子オブジェクトがない場合。
そうです。子のない Router は、単独でエンドユーザー デバイスに戻すことができます。
新しいエンドデバイスが Thread ネットワークへの参加を求めている場合。
残念ながら違います。このシナリオでは、ルーターはエンドデバイスに戻すことはできません。
ネットワーク上の別のデバイスがルーターになることを選択した場合。
これは正しい場合もあります。Thread ルーターの数が 24 以上になった場合、既存の Thread ルーターはエンドデバイスになるかどうかの評価を開始できます。
スレッド ネットワークに、グループ内の無線接続はあっても他のグループ メンバーとは接続されていない 2 つのノードのグループが含まれているシナリオを考えてみます。 このことから、どの結論が導き出せるでしょうか。
そのネットワークには複数のパーティションがあります。
正解です。パーティションは、相互に通信できるノードの各グループの周りに形成されます。ノード間の通信が可能で、他のグループ メンバーとは通信できないノードのグループが複数ある場合は、それらのグループが別々のパーティションを構成していると推測できます。
ネットワークのリーダーが失われました。
不正解です。
ネットワーク内のすべてのルーターがオフラインになった。
不正解です。この場合、どのノードも相互に通信できなくなります。
スレッド ネットワークと非スレッド ネットワークの接続に使用しているデバイスは何ですか?
ゲートウェイ。
従来のネットワーキングでは、「ゲートウェイ」という用語は、2 つのネットワークを接続するデバイスを指しますが、スレッド ネットワークの文脈では、より具体的な用語が使用されます。
境界ルーター
正解です。境界ルーターは、スレッド ネットワークと非スレッド ネットワークを接続するために使用します。
ファイアウォール。
不正解です。
橋。
不正解です。この用語は、従来のネットワーキングでの同様のコンセプト、つまり、同じネットワーク プロトコルを使用する 2 つの LAN を接続するデバイスを意味します。
Thread ネットワーク パーティションには、何個のリーダーが存在しますか。
なし、または 1 つだけです。
これが間違っています。スレッド ネットワーク パーティションには、複数のリーダーを配置することはできません。
1 つのみ
正解です。スレッド ネットワーク パーティションには、リーダーが 1 つだけ存在します。
複数個。
残念ながら違います。Thread ネットワーク パーティションに複数のリーダーを設定することはできません。