Routerauswahl

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Dominate-Set

OT Connected Dominating-Set
Beispiel für ein Set mit verbundenen Domins

Router müssen ein Connected Dominating Set (CDS) bilden. Das bedeutet:

  1. Zwischen zwei Routern besteht ein Pfad nur für Router.
  2. Jeder Router in einem Thread-Netzwerk kann jeden anderen Router erreichen, indem er vollständig im Routersatz bleibt.
  3. Jedes Endgerät in einem Thread-Netzwerk ist direkt mit einem Router verbunden.

Durch einen verteilten Algorithmus wird die CDS beibehalten, was ein Minimum an Redundanz gewährleistet. Jedes Gerät wird anfangs als Endgerät (untergeordnet) an das Netzwerk angehängt. Wenn sich der Status des Thread-Netzwerks ändert, fügt der Algorithmus Router hinzu oder entfernt sie, um die CDS beizubehalten.

Thread fügt Router zu:

  • Abdeckung erhöhen, wenn das Netzwerk unter dem Router-Grenzwert von 16 liegt
  • Mehr Vielfalt
  • Redundanz minimieren
  • Konnektivität erweitern und mehr Kinder unterstützen

Thread entfernt Router aus:

  • Den Routingstatus unter die maximale Anzahl von 32 Routern reduzieren
  • Bei Bedarf neue Router in anderen Teilen des Netzwerks zulassen

Upgrade auf Router durchführen

Nach dem Verbinden mit einem Thread-Netzwerk wird das untergeordnete Gerät möglicherweise zum Router. Vor dem Start des MLE-Verknüpfungsvorgangs sendet der untergeordnete Publisher eine Nachricht über Adressbestätigung an den Leader. Dabei wird er um eine Router-ID gebeten. Wenn der Leader die Einladung annimmt, antwortet er mit der Router-ID und dem untergeordneten Konto wird ein Upgrade auf den Router durchgeführt.

Die MLE-Verknüpfungsanfrage wird dann verwendet, um bidirektionale Router-Router-Links mit benachbarten Routern einzurichten.

  1. Der neue Router sendet eine Multicast-Verknüpfungsanfrage an benachbarte Router.
  2. Router antworten mit den Nachrichten Link akzeptieren und anfordern.
  3. Der neue Router reagiert auf jeden Router mit einem Unicast-Link Annehmen, um den Router-Router-Link einzurichten.

Eine Verknüpfungsanfrage ist eine Anfrage vom Router an alle anderen Router im Thread-Netzwerk. Wenn der Router zum ersten Mal ein Router wird, sendet er eine Multicast-Verknüpfungsanfrage an ff02::2. Später, nachdem die anderen Router über MLE-Werbung erkannt wurden, senden die Geräte Unicast-Verknüpfungsanfragen.

OT MLE-Verknüpfungsanfrage
Inhalt der Verknüpfungsanfrage
Version Thread-Protokollversion
Challenge Testet die Aktualität der Linkantwort, um Angriffe durch erneute Wiedergabe zu verhindern
Quelladresse RLOC16 des Absenders
Daten von Führungskräften Informationen zum Router gemäß dem Sender (RLOC, Partition-ID, Partitionsgewichtung)

Eine Verknüpfungs- und Anfrageverknüpfung ist eine Kombination aus den Nachrichten zu „Akzeptieren und Verknüpfung“. Thread verwendet diese Optimierung im MLE-Linkanfrage-Prozess, um die Anzahl der Nachrichten von vier auf drei zu reduzieren.

OT MLE-Link akzeptieren und anfordern

Eine Link-Akzeptanz ist eine Unicast-Antwort auf eine Link-Anfrage von einem benachbarten Router, die Informationen über sich selbst bereitstellt und den Link zum benachbarten Router akzeptiert.

OT MLE-Link akzeptieren
Link-Inhalt der Nachricht akzeptieren
Version Thread-Protokollversion
Antwort Testet die Aktualität der Linkantwort, um Angriffe durch erneute Wiedergabe zu verhindern
Link-Frame-Zähler 802.15.4 Frame-Zähler auf dem Absender
MLE-Frame-Zähler MLE-Frame-Zähler für den Absender
Quelladresse RLOC16 des Absenders
Daten von Führungskräften Informationen zum Router gemäß dem Sender (RLOC, Partition-ID, Partitionsgewichtung)

Downgrade auf ein REED

Wenn ein Router ein Downgrade auf ein REED ausführt, wird die Verbindung des Routers zwischen dem Router und dem Gerät getrennt. Das Gerät initiiert dann den MLE-Anhang, um eine untergeordnete/übergeordnete Verknüpfung herzustellen.

Weitere Informationen zum MLE-Anhängen finden Sie unter Einem vorhandenen Netzwerk beitreten.

In einigen Szenarien kann es notwendig sein, einen unidirektionalen Link zum Empfangen einzurichten.

Nachher In diesem Fall sendet der zurückgesetzte Router eine Linkanfragenachricht, um die Verbindung zwischen dem Router und dem Router wiederherzustellen.

Ein Endgerät möchte auch eine Empfangsverbindung mit benachbarten Routern ohne Eltern einrichten, um die Zuverlässigkeit des Multicasts zu verbessern. Weitere Informationen zum Multicast-Routing finden Sie hier.

Zusammenfassung

Was Sie gelernt haben:

  • Router in einem Thread-Netzwerk müssen ein Connected Dominating Set (CDS) bilden
  • Für Thread-Geräte wird ein Upgrade auf Router oder ein Downgrade auf Endgeräte durchgeführt, um die CDS beizubehalten.
  • Die MLE-Verknüpfungsanfrage wird verwendet, um Router-Router-Links einzurichten.

Wissenstest

Welche dieser Regeln wird nicht von einem Connected Dominating Set (CDS) erzwungen?
Zwischen zwei Routern besteht ein Pfad nur für Router.
Falsch.
Jeder Router in einem Thread-Netzwerk kann jeden anderen Router erreichen, indem er vollständig innerhalb der Gruppe von Routern bleibt.
Falsch.
Jedes Endgerät in einem Thread-Netzwerk ist direkt mit einem Router verbunden.
Falsch.
Nur ein Router in einem Thread-Netzwerk kann ein Border-Router sein.
Korrekt. Ein Thread-Netzwerk kann mehrere Border-Router haben.
Warum kann ein Router aus einem Thread-Netzwerk entfernt werden?
Wenn Sie den Routingstatus auf unter 32 Router reduzieren möchten,
Korrekt. Thread-Netzwerke streben eine optimale Anzahl von Routern an. Die meisten Router, die ein Thread-Netzwerk haben sollte, sind 32.
Kanäle freigeben:
Falsch. Die Anzahl der Router hängt nicht mit der Kanalnutzung oder -kapazität zusammen.
Bei Bedarf lassen sich neue Router in anderen Teilen des Netzwerks auswählen.
Korrekt. Wenn Sie die Anzahl der aktiven Router in einem Teil eines Thread-Netzwerks verringern, wird die Möglichkeit zur Erhöhung der Routingkapazität an anderer Stelle erhöht.
Was geschieht, bevor ein REED, der versucht, Router zu werden, direkte Links zu den anderen Routern herstellen kann?
Die REED muss eine Adressbestätigungsnachricht an den Netzwerkleiter senden.
Korrekt.
Der Leader muss dem REED eine Router-ID zuweisen.
Korrekt. Ohne Router-ID bleibt das REED ein untergeordnetes Gerät.
Die REED muss eine MLE-Verknüpfungsanfrage senden.
Falsch. Mit der MLE-Verknüpfungsanfrage stellt das Gerät Verbindungen zu anderen Routern her, sobald sie zu einem Router wurden.
Welche der folgenden Aussagen beschreibt genau, was passiert, wenn ein Router ein Downgrade ausführt?
Das Gerät bleibt automatisch im Netzwerk, aber als untergeordnetes Element (REED).
Falsch. Bei einem Downgrade eines Routers sind weitere Schritte erforderlich.
Das Gerät muss den MLE-Attach-Prozess initiieren, um eine neue Verbindung zum Netzwerk herzustellen.
Korrekt. Ein Gerät, das ein Downgrade von Router auf REED ausführt, ist nicht verbunden und muss seine Verbindung zum Netzwerk neu verhandeln.
Wie wird der Router-Router-Link eingerichtet?
Die MLE-Verknüpfungsanfrage.
Korrekt.
Die Verknüpfungsanfrage und die Verknüpfungsanfrage.
Falsch. Es gibt keine solche Verknüpfung. Nachrichten vom Typ „Akzeptieren“ und „Anfrage“ werden von Routern als Teil von MLE-Verknüpfungsanfragen gesendet.
Der MLE-Anhang
Falsch. Der MLE-Anhang ist der Prozess, mit dem ein Gerät einem vorhandenen Thread-Netzwerk hinzugefügt wird.