Verbundenes Set mit Dominanzen
Router müssen ein Connected Dominating Set (CDS) bilden. Das bedeutet:
- Zwischen zwei Routern besteht ein ausschließlicher Routerpfad.
- Jeder Router in einem Thread-Netzwerk kann jeden anderen Router erreichen, indem er sich vollständig innerhalb der Gruppe von Routern befindet.
- Jedes Endgerät in einem Thread-Netzwerk ist direkt mit einem Router verbunden.
Ein verteilter Algorithmus verwaltet die CDS und sorgt so für eine Mindestredundanz. Jedes Gerät wird anfangs mit dem Netzwerk als Endgerät (untergeordnetes Gerät) verbunden. Wenn sich der Status des Thread-Netzwerks ändert, fügt der Algorithmus Router hinzu oder entfernt sie, um die CDS aufrechtzuerhalten.
Thread fügt Router zu:
- Abdeckung erhöhen, wenn das Netzwerk unter dem Router-Schwellenwert von 16 liegt
- Pfadvielfalt erhöhen
- Mindestredundanz gewährleisten
- Konnektivität erweitern und mehr Kinder unterstützen
Thread entfernt Router zu:
- Den Routingstatus auf unter 32 Router reduzieren
- Bei Bedarf neue Router in anderen Teilen des Netzwerks zulassen
Upgrade auf einen Router ausführen
Nach dem Verbinden mit einem Thread-Netzwerk kann das untergeordnete Gerät zu einem Router werden. Vor dem Start des Prozesses der MLE-Verknüpfung sendet der untergeordnete Publisher eine Anfrage zur Adresszuteilung an den Leader, um eine Router-ID zu erhalten. Wenn der Leader die Anfrage akzeptiert, antwortet er mit einer Router-ID und das untergeordnete Element aktualisiert sich auf einen Router.
Der MLE-Verknüpfungsanfrageprozess wird dann verwendet, um bidirektionale Router-Router-Links mit benachbarten Routern einzurichten.
- Der neue Router sendet eine Multicast-Verknüpfungsanfrage an benachbarte Router.
- Router antworten mit Nachrichten vom Typ Verknüpfung akzeptieren und anfordern.
- Der neue Router antwortet jedem Router mit einer Unicast-Verbindung vom Typ Link Accept (Link akzeptieren), um die Verbindung zwischen dem Router und dem Router herzustellen.
1. Verknüpfungsanfrage
Eine Verknüpfungsanfrage ist eine Anfrage vom Router an alle anderen Router im Thread-Netzwerk. Wenn das Gerät zum ersten Mal ein Router wird, sendet das Gerät eine Multicast-Verknüpfungsanfrage an ff02::2. Später, nachdem die anderen Router über MLE-Werbung erkannt wurden, senden die Geräte Unicast-Verknüpfungsanfragen.
| Inhalt der Nachrichtenanfrage für Verknüpfung | |
|---|---|
| Version | Thread-Protokollversion |
| Challenge | Testet die Pünktlichkeit der Linkantwort, um Replay-Angriffe zu verhindern |
| Quelladresse | RLOC16 des Absenders |
| Leader-Daten | Informationen zum Leader des Routers, wie vom Absender gespeichert (RLOC, Partition-ID, Partitionsgewichtung) |
2. Akzeptieren und Anfrage für Verknüpfung
Eine Anfrage zur Verknüpfung und Anfrage ist eine Kombination aus den Nachrichten zur Annahme und Verknüpfungsanfrage. Thread verwendet diese Optimierung bei der MLE-Verknüpfungsanfrage, um die Anzahl der Nachrichten von vier auf drei zu reduzieren.
3. Verknüpfung akzeptieren
Eine Linkannahme ist eine Unicast-Antwort auf eine Verknüpfungsanfrage von einem benachbarten Router, die Informationen über sich selbst liefert und den Link zum benachbarten Router akzeptiert.
| Link zum Annehmen des Nachrichteninhalts | |
|---|---|
| Version | Thread-Protokollversion |
| Antwort | Testet die Pünktlichkeit der Linkantwort, um Replay-Angriffe 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 |
| Leader-Daten | Informationen zum Leader des Routers, wie vom Absender gespeichert (RLOC, Partition-ID, Partitionsgewichtung) |
Downgrade auf ein REED ausführen
Wenn ein Router ein Downgrade auf ein REED ausführt, werden seine Router-Router-Verbindungen getrennt und das Gerät initiiert den MLE-Anhängenprozess, um eine untergeordnete und übergeordnete Verknüpfung herzustellen.
Weitere Informationen zum Anhängen an MLE finden Sie unter Einem vorhandenen Netzwerk beitreten.
Unidirektionale Empfangslinks
In einigen Fällen kann es notwendig sein, eine unidirektionale Empfangsverbindung einzurichten.
Nach dem Zurücksetzen eines Routers können benachbarte Router weiterhin eine gültige Empfangsverbindung mit dem zurückgesetzten Router haben. In diesem Fall sendet der zurückgesetzte Router eine Nachricht zur Verknüpfungsanfrage, um die Verbindung zwischen dem Router und dem Router wiederherzustellen.
Ein Endgerät kann auch eine Empfangsverbindung mit benachbarten Nicht-übergeordneten Routern herstellen, um die Zuverlässigkeit von Multicast zu verbessern. Weitere Informationen dazu finden Sie unter Multicast Routing.
Zusammenfassung
Das haben Sie gelernt:
- Router in einem Thread-Netzwerk müssen ein Connected Dominating Set (CDS) bilden
- Thread-Geräte werden auf Router oder Downgrades auf Endgeräte zur Aufrechterhaltung der CDS aktualisiert.
- Der MLE-Verknüpfungsanfrageprozess wird verwendet, um Router-Router-Links einzurichten