Knotenrollen und -typen

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Weiterleitungsrollen

In einem Thread-Netzwerk werden Knoten in zwei Weiterleitungsrollen unterteilt:

Router

Ein Router ist ein Knoten, der:

• leitet Pakete für Netzwerkgeräte weiter
• Bietet sichere Inbetriebnahmedienste für Geräte, die eine Verbindung zum Netzwerk herstellen möchten
• den Transceiver immer aktiviert

Endgerät

Ein Endgerät (ED) ist ein Knoten, der:

• kommuniziert hauptsächlich mit einem einzelnen Router
• leitet keine Pakete an andere Netzwerkgeräte weiter
• kann seinen Transceiver deaktivieren, um den Stromverbrauch zu senken

Wichtig: Die Beziehung zwischen Router und Endgerät ist eine Eltern-Kind-Beziehung. Ein Endgerät ist mit genau einem Router verbunden. Der Router ist immer das übergeordnete Gerät, das Endgerät das untergeordnete Gerät.

Gerätetypen

Außerdem gibt es verschiedene Arten von Knoten.

Vollständiges Thread-Gerät

Bei einem Full Thread Device (FTD) ist das Funkmodul immer aktiviert, es abonniert die Multicast-Adresse aller Router und verwaltet IPv6-Adresszuordnungen. Es gibt drei Arten von FTDs:

• Router
• Router Eligible End Device (REED): Kann zum Router befördert werden
• Full End Device (FED): Kann nicht zum Router befördert werden

Eine FTD kann als Router (übergeordnet) oder als Endgerät (untergeordnet) betrieben werden.

Minimales Thread-Gerät

Ein minimales Thread-Gerät abonniert nicht die Multi-Cast-Adresse für alle Router und leitet alle Nachrichten an sein übergeordnetes Gerät weiter. Es gibt zwei Arten von MTDs:

• Minimal End Device (MED): Transceiver ist immer eingeschaltet, muss nicht nach Nachrichten von seinem übergeordneten Gerät suchen
• Sleepy End Device (SED): Normalerweise deaktiviert, wird gelegentlich aktiviert, um nach Nachrichten von seinem übergeordneten Gerät zu suchen.

Ein MTD kann nur als Endgerät (untergeordnet) betrieben werden.

Upgrades und Downgrades

Wenn ein REED der einzige Knoten in Reichweite eines neuen Endgeräts ist, das dem Thread-Netzwerk beitreten möchte, kann es sich selbst aktualisieren und als Router fungieren:

Wenn ein Router dagegen keine untergeordneten Elemente hat, kann er sich selbst herabstufen und als Endgerät arbeiten:

Andere Rollen und Typen

Thread-Leiter

Der Thread-Leiter ist ein Router, der für die Verwaltung der Router in einem Thread-Netzwerk verantwortlich ist. Er wird dynamisch selbst gewählt, um Ausfallsicherheit zu gewährleisten, und aggregiert und verteilt netzwerkweite Konfigurationsinformationen.

Hinweis :In jeder Thread-Netzwerk-Partition gibt es immer nur einen einzelnen Leader.

Border-Router

Ein Border-Router ist ein Gerät, das Informationen zwischen einem Thread-Netzwerk und einem nicht Thread-Netzwerk (z. B. WLAN) weiterleiten kann. Außerdem wird ein Thread-Netzwerk für die externe Konnektivität konfiguriert.

Jedes Gerät kann als Border-Router dienen.

Hinweis: In einem Thread-Netzwerk können mehrere Border-Router vorhanden sein.

Partitionen

Ein Thread-Netzwerk kann aus Partitionen bestehen. Das tritt auf, wenn eine Gruppe von Thread-Geräten nicht mehr mit einer anderen Gruppe von Thread-Geräten kommunizieren kann. Jede Partition wird logisch als separates Thread-Netzwerk mit eigenem Leiter, Router-ID-Zuweisungen und Netzwerkdaten betrieben. Dabei bleiben dieselben Sicherheitsanmeldedaten für alle Geräte in allen Partitionen erhalten.

Partitionen in einem Thread-Netzwerk haben keine drahtlose Verbindung untereinander. Wenn Partitionen wieder eine Verbindung herstellen, werden sie automatisch zu einer einzigen Partition zusammengeführt.

Wichtig :Sicherheitsanmeldedaten definieren das Thread-Netzwerk. Die physische Funkverbindung definiert Partitionen innerhalb dieses Thread-Netzwerks.

Beachten Sie, dass bei der Verwendung von „Thread-Netzwerk“ in diesem Leitfaden von einer einzelnen Partition ausgegangen wird. Bei Bedarf werden wichtige Konzepte und Beispiele mit dem Begriff „Partition“ verdeutlicht. Partitionen werden später in diesem Leitfaden ausführlich behandelt.

Gerätelimits

Die Anzahl der Gerätetypen, die ein einzelnes Thread-Netzwerk unterstützt, ist begrenzt.

Rolle	Limit
Beste Variante	1
Router	32
Endgerät	511 pro Router

Thread versucht, die Anzahl der Router zwischen 16 und 23 zu halten. Wenn ein REED als Endgerät verbunden ist und die Anzahl der Router im Netzwerk unter 16 liegt, wird es automatisch zu einem Router.

Zusammenfassung

Das haben Sie gelernt:

• Ein Thread-Gerät ist entweder ein Router (übergeordnetes Gerät) oder ein Endgerät (untergeordnetes Gerät).
• Ein Thread-Gerät ist entweder ein vollständiges Thread-Gerät (unterhält IPv6-Adressenzuordnungen) oder ein minimales Thread-Gerät (leitet alle Nachrichten an sein übergeordnetes Gerät weiter).
• Ein für Router geeignetes Endgerät kann sich selbst zu einem Router befördern und umgekehrt
• Jede Thread-Netzwerkpartition hat einen Leader, der Router verwaltet
• Ein Border-Router wird verwendet, um Thread- und Nicht-Thread-Netzwerke zu verbinden.
• Ein Thread-Netzwerk kann aus mehreren Partitionen bestehen.

Wissen testen

Ein Thread-Netzwerkgerät kann eine von zwei Weiterleitungsrollen übernehmen. Was sind Logs?

Untergeordneter Knoten.

Falsch.

Endgerät

Korrekt.

Gateway

Falsch.

Router.

Korrekt.

Was sind die beiden Haupttypen von Thread-Geräten?

Miniscule Thread Device (MTD).

Falsch.

Minimales Thread-Gerät (MTD)

Korrekt.

Full Thread Device (FTD)

Korrekt.

Sleepy End Device (SED)

Falsch.

Welche der folgenden Aussagen über Router ist falsch?

Ein Router hält seinen Transceiver immer aktiviert.

Diese Aussage ist richtig. Damit ein Gerät als Router ordnungsgemäß funktioniert, muss sein Transceiver immer online sein.

Ein Router leitet Pakete für Netzwerkgeräte weiter.

Diese Aussage ist richtig.

Ein Router kann seinen Transceiver deaktivieren, um den Stromverbrauch zu senken.

Bei Geräten, die als Router fungieren, wird der Transceiver nicht deaktiviert. Andernfalls könnten sie nicht richtig als Router funktionieren.

Ein Router bietet sichere Inbetriebnahmedienste für Geräte, die eine Verbindung zum Netzwerk herstellen möchten.

Diese Aussage ist richtig. Die Inbetriebnahme ist eine wichtige Funktion eines Thread-Routers.

Wann kann ein Gerät ein Upgrade auf einen Router durchführen?

Wenn es sich um einen REED handelt und er der einzige Knoten in Reichweite eines neuen Endgeräts ist, das dem Thread-Netzwerk beitreten möchte.

Das stimmt. Unter diesen Umständen kann sich ein REED einem Router selbst empfehlen.

Wenn es sich um ein REED handelt und das Thread-Netzwerk mit einem größeren Netzwerk zusammengeführt wurde.

Falsch.

Wenn es sich um ein Endgerät handelt, das dem Thread-Netzwerk beitreten möchte.

Falsch.

Wann kann ein Router dafür sorgen, dass er nicht mehr als Router fungiert?

Wenn es keine untergeordneten Elemente hat.

Das ist richtig. Ein Router ohne untergeordnete Elemente kann von selbst zu einem Endgerät zurückkehren.

Wenn ein anderes Gerät im Netzwerk als Router fungieren möchte.

Das könnte stimmen. Wenn die Anzahl der Thread-Router auf 24 oder mehr steigt, können vorhandene Thread-Router prüfen, ob sie zu Endgeräten werden sollen.

Wenn ein neues Endgerät dem Thread-Netzwerk beitreten möchte.

Falsch. Ein Router kann in diesem Szenario nicht zu einem Endgerät zurückkehren.

Angenommen, ein Thread-Netzwerk enthält zwei Knotengruppen, die innerhalb der Gruppe eine Funkverbindung haben, aber nicht mit Mitgliedern der anderen Gruppe. Welche Schlussfolgerung lässt sich daraus ziehen?

Alle Router im Netzwerk sind offline.

Falsch. In diesem Fall könnten keine der Knoten miteinander kommunizieren.

In diesem Netzwerk gibt es mehr als eine Partition.

Korrekt. Um jede Gruppe von Knoten, die miteinander kommunizieren kann, wird eine Partition gebildet. Wenn es mehrere Knotengruppen gibt, die miteinander kommunizieren können, aber nicht mit Mitgliedern anderer Gruppen, kann man daraus schließen, dass diese Gruppen jeweils eine separate Partition bilden.

Das Netzwerk hat seinen Leader verloren.

Falsch.

Mit welchem Gerät werden Thread- und nicht Thread-Netzwerke verbunden?

Eine Brücke.

Falsch. Dieser Begriff bezieht sich auf ein ähnliches Konzept in traditionellen Netzwerken, nämlich ein Gerät, das zwei LANs verbindet, die dasselbe Netzwerkprotokoll verwenden.

Border-Router

Korrekt. Ein Border-Router wird verwendet, um Thread- und Nicht-Thread-Netzwerke zu verbinden.

Eine Firewall.

Das stimmt nicht.

Ein Gateway.

Im traditionellen Networking bezieht sich der Begriff „Gateway“ auf ein Gerät, das zwei Netzwerke verbindet. Im Kontext eines Thread-Netzwerks gibt es einen spezifischeren Begriff.

Wie viele Leader kann eine Thread-Netzwerkpartition haben?

Nur eine.

Korrekt. Eine Thread-Netzwerkpartition kann nur einen Leader haben.

Entweder keine oder genau eine.

Das ist falsch. Eine Thread-Netzwerkpartition kann nicht weniger als einen Leader haben.

Mehr als eine.

Falsch. Eine Threadnetzwerkpartition kann nicht mehrere Leiter haben.