Sélection du répéteur pour réseau maillé

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Ensemble dominant connecté

OT Connected Dominating Set
Exemple d'ensemble dominant connecté

Les répéteurs maillés doivent former un ensemble dominant connecté (CDS), ce qui signifie que :

  1. Il existe un chemin réservé aux répéteurs maillés entre deux répéteurs maillés.
  2. N'importe quel répéteur maillé d'un réseau Thread peut atteindre n'importe quel autre répéteur maillé en restant entièrement dans l'ensemble des répéteurs maillés.
  3. Chaque appareil final d'un réseau Thread est directement connecté à un répéteur maillé.

Un algorithme distribué gère le CDS, ce qui garantit un niveau minimal de redondance. Chaque appareil se connecte initialement au réseau en tant qu'appareil final (enfant). À mesure que l'état du réseau Thread change, l'algorithme ajoute ou supprime des répéteurs maillés pour maintenir le CDS.

Thread ajoute des répéteurs maillés pour :

  • augmenter la couverture si le réseau est inférieur au seuil de 16 répéteurs maillés ;
  • augmenter la diversité des chemins ;
  • maintenir un niveau minimal de redondance ;
  • étendre la connectivité et prendre en charge davantage d'enfants.

Thread supprime les répéteurs maillés (en les passant à des appareils compatibles avec les répéteurs en veille) pour :

  • maintenir l'état de routage en dessous du maximum de 32 répéteurs maillés ;
  • autoriser de nouveaux répéteurs maillés dans d'autres parties du réseau si nécessaire.

Passer à un répéteur maillé

Après s'être connecté à un réseau Thread, un appareil enfant compatible avec les répéteurs peut choisir de devenir un répéteur maillé. Avant de lancer le processus de demande d'association MLE, l'enfant envoie un message de demande d'adresse au responsable, en demandant un ID de routeur. Si le responsable accepte, il répond avec un ID de routeur, et l'enfant passe à un répéteur maillé.

Le processus de demande d'association MLE est ensuite utilisé pour établir des liens bidirectionnels entre les répéteurs maillés et les répéteurs maillés voisins.

  1. Le nouveau répéteur maillé envoie une demande d'association multidiffusion aux répéteurs maillés voisins.
  2. Les répéteurs maillés répondent avec des messages d'acceptation et de demande d'association.
  3. Le nouveau répéteur maillé répond à chaque répéteur maillé avec une acceptation d'association monodiffusion Link Accept pour établir le lien du répéteur maillé.

Une demande d'association est une requête du répéteur maillé à tous les autres répéteurs maillés du réseau Thread. Lorsqu'il devient un répéteur maillé, l'appareil envoie une demande d'association multidiffusion à ff02::2. Plus tard, après avoir découvert les autres répéteurs maillés via les annonces MLE, les appareils envoient des demandes d'association monodiffusion.

Demande d'association OT MLE
Contenu du message de demande d'association
Version Version du protocole Thread
Défi Teste la rapidité de la réponse d'association pour éviter les attaques par rejeu
Adresse source RLOC16 de l'expéditeur
Données du responsable Informations sur le responsable du répéteur maillé, telles qu'elles sont stockées sur l'expéditeur (RLOC, ID de partition, poids de la partition)

Une acceptation et une demande d'association sont une combinaison des messages d'acceptation et de demande d'association. Thread utilise cette optimisation dans le processus de demande d'association MLE pour réduire le nombre de messages de quatre à trois.

OT MLE Link Accept and Request

Une acceptation d'association est une réponse monodiffusion à une demande d'association d'un répéteur maillé voisin qui fournit des informations sur lui-même et accepte le lien vers le répéteur maillé voisin.

OT MLE Link Accept
Contenu du message d'acceptation d'association
Version Version du protocole Thread
Réponse Teste la rapidité de la réponse d'association pour éviter les attaques par rejeu
Compteur de trames d'association Compteur de trames 802.15.4 sur l'expéditeur
Compteur de trames MLE Compteur de trames MLE sur l'expéditeur
Adresse source RLOC16 de l'expéditeur
Données du responsable Informations sur le responsable du répéteur maillé, telles qu'elles sont stockées sur l'expéditeur (RLOC, ID de partition, poids de la partition)

Passer à un appareil compatible avec les répéteurs en veille

Lorsqu'un répéteur maillé passe à un appareil compatible avec les répéteurs en veille, ses liens de répéteur maillé sont déconnectés, et l'appareil lance le processus de connexion MLE pour établir un lien enfant-parent.

Pour en savoir plus sur le processus de connexion MLE, consultez la section Rejoindre un réseau existant pour plus d’informations.

Dans certains cas, il peut être nécessaire d'établir un lien de réception unidirectionnel.

Après la réinitialisation d'un répéteur maillé, les répéteurs maillés voisins peuvent toujours avoir un lien de réception valide avec le répéteur maillé réinitialisé. Dans ce cas, le répéteur maillé réinitialisé envoie un message de demande d'association pour rétablir le lien de répéteur maillé existant.

Un appareil final peut également souhaiter établir un lien de réception avec des répéteurs maillés voisins non parents pour améliorer la fiabilité de la multidiffusion. Nous en apprendrons davantage à ce sujet lorsque nous aborderons le routage multidiffusion.

Récapitulatif

Connaissances acquises :

  • Les répéteurs maillés d'un réseau Thread doivent former un ensemble dominant connecté (CDS).
  • Les appareils compatibles avec les répéteurs peuvent être mis à niveau vers des répéteurs maillés ou rétrogradés vers des appareils compatibles avec les répéteurs en veille pour maintenir le CDS.
  • Le processus de demande d'association MLE est utilisé pour établir des liens de répéteur maillé.

Vérifiez vos connaissances

Parmi les règles suivantes, lesquelles ne sont pas appliquées par un ensemble dominant connecté (CDS) ?
Il existe un chemin réservé aux répéteurs maillés entre deux répéteurs maillés.
Mauvaise réponse.
N'importe quel répéteur maillé d'un réseau Thread peut atteindre n'importe quel autre répéteur maillé en restant entièrement dans l'ensemble des répéteurs maillés.
Mauvaise réponse.
Chaque appareil final d'un réseau Thread est directement connecté à un répéteur maillé.
Mauvaise réponse.
Un seul répéteur maillé d'un réseau Thread peut être un routeur de bordure.
Bonne réponse. Un réseau Thread peut avoir plusieurs routeurs de bordure.
Pourquoi un répéteur maillé peut-il être supprimé (c'est-à-dire rétrogradé vers un appareil compatible avec les répéteurs en veille) d'un réseau Thread ?
Pour maintenir l'état de routage en dessous du maximum de 32 répéteurs maillés.
Bonne réponse. Les réseaux Thread s'efforcent de maintenir un nombre optimal de répéteurs maillés. Le nombre maximal de répéteurs maillés qu'un réseau Thread doit avoir est de 32.
Pour libérer des canaux.
Mauvaise réponse. Le nombre de répéteurs maillés n'a aucun lien avec l'utilisation ou la capacité des canaux.
Pour permettre l'élection de nouveaux répéteurs maillés dans d'autres parties du réseau si nécessaire.
Bonne réponse. La réduction du nombre de répéteurs maillés dans une partie d'un réseau Thread augmente sa capacité à augmenter la capacité de routage ailleurs.
Que doit-il se passer avant qu'un appareil compatible avec les répéteurs qui tente de devenir un répéteur maillé puisse établir des liens directs avec les autres répéteurs maillés ?
L'appareil compatible avec les répéteurs doit envoyer un message de demande d'adresse au responsable du réseau.
Bonne réponse.
Le responsable doit accorder un ID de routeur à l'appareil compatible avec les répéteurs.
Bonne réponse. Sans ID de routeur, l'appareil compatible avec les répéteurs reste un appareil final (enfant).
L'appareil compatible avec les répéteurs doit envoyer une demande d'association MLE.
Mauvaise réponse. La demande d'association MLE permet à l'appareil d'établir des liens avec d'autres répéteurs maillés une fois qu'il est devenu un répéteur maillé.
Parmi les affirmations suivantes, laquelle décrit précisément ce qui se passe lorsqu'un répéteur maillé est rétrogradé ?
L'appareil reste automatiquement sur le réseau, mais en tant qu'enfant (appareil compatible avec les répéteurs en veille).
Mauvaise réponse. La rétrogradation d'un répéteur maillé implique d'autres étapes.
L'appareil doit lancer le processus de connexion MLE pour établir une nouvelle connexion au réseau.
Bonne réponse. Un appareil qui passe d'un répéteur maillé à un appareil compatible avec les répéteurs en veille est déconnecté et doit renégocier sa connexion au réseau.
Quel processus est utilisé pour établir des liens de répéteur maillé ?
Le processus de demande d'association MLE.
Bonne réponse.
Le processus d'acceptation et de demande d'association.
Mauvaise réponse. Il n'existe pas de processus d'acceptation et de demande d'association. Les messages d'acceptation et de demande d'association sont envoyés par les répéteurs maillés en réponse aux messages de demande d'association dans le cadre du processus de demande d'association MLE.
Le processus de connexion MLE.
Mauvaise réponse. Le processus de connexion MLE est le processus par lequel un appareil rejoint un réseau Thread existant.