Выбор расширителя сетки

Посмотреть исходный код на GitHub

Связанный доминирующий набор

OT Connected Dominating Set
Пример связного доминирующего множества

Расширения сетки должны образовывать связанный доминирующий набор (CDS), что означает:

  1. Между любыми двумя расширителями сетки существует путь, доступный только через Mesh Extender.
  2. Любой Mesh Extender в сети Thread может связаться с любым другим Mesh Extender, оставаясь при этом полностью в пределах набора Mesh Extender.
  3. Каждое конечное устройство в сети Thread напрямую подключено к расширителю Mesh-сети.

Распределенный алгоритм поддерживает CDS, обеспечивая минимальный уровень избыточности. Каждое устройство изначально подключается к сети как конечное устройство (дочернее). По мере изменения состояния сети Thread алгоритм добавляет или удаляет расширители сетки для поддержания CDS.

В теме добавлены расширители сетки для:

  • Увеличьте зону покрытия, если уровень сигнала сети ниже порогового значения для Mesh Extender, равного 16.
  • Увеличьте разнообразие маршрутов.
  • Поддерживайте минимальный уровень резервирования.
  • Расширить возможности подключения и оказать поддержку большему числу детей.

В результате выполнения потока удаляются расширители сетки (переключенные на резервные устройства, поддерживающие расширители (ECD)) и выполняются следующие действия:

  • Поддерживайте уровень маршрутизации ниже максимального значения в 32 расширителя сетки.
  • При необходимости разрешайте установку новых расширителей Mesh-сети в других частях сети.

Обновите Mesh Extender.

После подключения к сети Thread дочернее устройство, способное выступать в роли расширителя сети, может выбрать режим расширителя сети Mesh. Перед началом процесса запроса на подключение MLE дочернее устройство отправляет лидеру сообщение Address Solicit с запросом идентификатора маршрутизатора. Если лидер принимает запрос, он отправляет идентификатор маршрутизатора, и дочернее устройство переходит в режим расширителя сети Mesh.

Затем процесс запроса на установление связи MLE используется для создания двунаправленных каналов связи между расширителями Mesh-сети и соседними расширителями Mesh-сети.

  1. Новый расширитель Mesh-сети отправляет многоадресный запрос на соединение соседним расширителям Mesh-сети.
  2. Расширители сетки отвечают сообщениями Link Accept и Link Request .
  3. Новый Mesh Extender отправляет каждому Mesh Extender одноадресный запрос на подтверждение соединения (Link Accept) для установления связи с Mesh Extender.

Запрос на соединение (Link Request) — это запрос от расширителя Mesh-сети ко всем остальным расширителям Mesh-сети в сети Thread. При первом подключении к расширителю Mesh-сети устройство отправляет многоадресный запрос на соединение на адрес ff02::2 . Позже, после обнаружения других расширителей Mesh-сети через объявления MLE, устройства отправляют одноадресные запросы на соединение.

Запрос на привязку OT MLE
Содержимое сообщения запроса ссылки
Версия версия протокола потоков
Испытание Проверяет своевременность ответа соединения для предотвращения атак повторного воспроизведения.
Адрес источника RLOC16 отправителя
Данные лидера Информация о лидере Mesh Extender, хранящаяся на стороне отправителя (RLOC, идентификатор раздела, вес раздела).

Сообщение Link Accept and Request представляет собой комбинацию сообщений Link Accept и Link Request. Thread использует эту оптимизацию в процессе MLE Link Request, чтобы сократить количество сообщений с четырех до трех.

OT MLE Link Принять и запросить

Сообщение Link Accept — это одноадресный ответ на запрос Link Request от соседнего расширителя Mesh-сети, который предоставляет информацию о себе и подтверждает установление соединения с соседним расширителем Mesh-сети.

OT MLE Link Accept
Ссылка Принять Содержимое сообщения
Версия версия протокола потоков
Ответ Проверяет своевременность ответа соединения для предотвращения атак повторного воспроизведения.
Счетчик кадров связи Счетчик кадров 802.15.4 на передатчике
Счетчик кадров MLE Счетчик кадров MLE на передатчике
Адрес источника RLOC16 отправителя
Данные лидера Информация о лидере Mesh Extender, хранящаяся на стороне отправителя (RLOC, идентификатор раздела, вес раздела).

Переключитесь на устройство с возможностью расширения в режиме ожидания.

Когда расширитель Mesh-сети переходит в режим ожидания, его связи с расширителями Mesh-сети разрываются, и устройство инициирует процесс подключения MLE для установления связи между дочерним и родительским устройствами.

Дополнительную информацию о процессе подключения MLE см. в разделе «Присоединение к существующей сети» .

В некоторых случаях может потребоваться установить одностороннюю линию приема.

После перезагрузки Mesh Extender соседние Mesh Extender могут по-прежнему иметь действующую связь с перезагруженным Mesh Extender. В этом случае перезагруженный Mesh Extender отправляет сообщение Link Request для восстановления существующей связи между Mesh Extender и предыдущим устройством.

Конечное устройство также может захотеть установить канал приема с соседними расширителями Mesh-сети, не являющимися родительскими, для повышения надежности многоадресной рассылки. Подробнее об этом мы поговорим, когда перейдем к многоадресной маршрутизации.

Краткий обзор

Что вы узнали:

  • Расширители сетки в сети потоков должны образовывать связанное доминирующее множество (CDS).
  • Устройства, поддерживающие функцию расширения сети (ECD), могут быть модернизированы до Mesh-расширителей или переведены в резервный режим для поддержания работоспособности CDS.
  • Процесс запроса на установление соединения MLE используется для создания соединений Mesh Extender.

Проверьте свое понимание

Какие из этих правил не соблюдаются в рамках связанного доминирующего множества (СДМ)?
Между любыми двумя расширителями сетки существует путь, доступный только через Mesh Extender.
Неверно.
Любой Mesh Extender в сети Thread может связаться с любым другим Mesh Extender, оставаясь при этом полностью в пределах набора Mesh Extender.
Неверно.
Каждое конечное устройство в сети Thread напрямую подключено к расширителю Mesh-сети.
Неверно.
В сети Thread только один расширитель Mesh-сети может быть пограничным маршрутизатором.
Верно. В сети Thread может быть несколько пограничных маршрутизаторов.
Почему расширитель Mesh-сети может быть удален (то есть переведен в резервный режим работы с возможностью расширения) из сети Thread?
Чтобы поддерживать состояние маршрутизации ниже максимального значения в 32 расширителя сетки.
Верно. Сети потоков стремятся поддерживать оптимальное количество расширителей сетки (Mesh Extenders). Максимальное количество расширителей сетки, которое должна иметь любая сеть потоков, составляет 32.
Чтобы освободить каналы.
Неверно. Количество расширителей Mesh-сети не связано с использованием каналов или их пропускной способностью.
Это позволит при необходимости выбирать новые расширители Mesh-сети в других её частях.
Верно. Сокращение количества расширителей Mesh в одной части сети Thread увеличивает ее способность наращивать пропускную способность маршрутизации в других местах.
Что должно произойти, прежде чем устройство, способное выступать в роли расширителя Mesh-сети, сможет установить прямые связи с другими расширителями Mesh-сети?
Устройство, поддерживающее функцию расширения сети, должно отправить сообщение Address Solicit лидеру сети.
Правильный.
Лидер должен присвоить идентификатор маршрутизатора устройству, поддерживающему функцию расширителя.
Верно. Без идентификатора маршрутизатора устройство, поддерживающее функцию расширения, остается конечным устройством (дочерним устройством).
Устройство, поддерживающее функцию расширения, должно отправить запрос на установление соединения MLE.
Неверно. Запрос на установление соединения MLE — это способ, которым устройство устанавливает связи с другими расширителями Mesh-сети после того, как оно само стало расширителем Mesh-сети.
Какое из следующих утверждений точно описывает то, что происходит при понижении версии Mesh Extender?
Устройство автоматически остается в сети, но в режиме дочернего устройства (устройство с возможностью расширения в режиме ожидания).
Неверно. При понижении версии Mesh Extender требуется выполнить больше шагов.
Для установления нового соединения с сетью устройство должно инициировать процесс MLE Attach.
Верно. Устройство, которое переключается с режима Mesh Extender на режим ожидания Extender-Capable Device, отключается и должно заново согласовать свое подключение к сети.
Какой процесс используется для установления соединений Mesh Extender?
Процесс запроса на привязку MLE.
Правильный.
Процесс принятия и запроса ссылок.
Неверно. Процессов подтверждения и запроса соединения не существует. Сообщения подтверждения и запроса соединения отправляются расширителями сетки в ответ на сообщения запроса соединения в рамках процесса запроса соединения MLE.
Процесс подключения MLE.
Неверно. Процесс MLE Attach — это процесс, посредством которого устройство подключается к существующей сети Thread.