ノードの役割とタイプ

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転送ロール

OT ノードのロール

Thread ネットワークでは、ノードは次の 2 つの転送ロールに分割されます。

ルーター

Router は、次の機能を備えたノードです。

  • ネットワーク デバイスのパケットを転送する
  • ネットワークに参加しようとしているデバイスに安全な構成サービスを提供する
  • トランシーバーを常に有効にします。

エンドデバイス

エンドデバイス(ED)は、次の機能を備えたノードです。

  • 主に 1 つのルーターと通信する
  • 他のネットワーク デバイスのパケットを転送しない
  • トランシーバーを無効にして消費電力を抑えることができます

デバイスタイプ

さらに、ノードには複数のタイプがあります。

OT デバイスの分類

完全な Thread デバイス

フルスレッド デバイス(FTD)は常に無線をオンにして、すべてのルーターのマルチキャスト アドレスにサブスクライブし、IPv6 アドレスのマッピングを維持します。FTD には次の 3 種類があります。

  • ルーター
  • ルーターとして使用可能なエンドデバイス(REED) - ルーターに昇格可能
  • 完全エンドデバイス(FED) - ルーターに昇格できない

FTD は、ルーター(親)またはエンドデバイス(子)として動作できます。

最小限の Thread デバイス

最小 Thread デバイスは、すべてのルーターのマルチキャスト アドレスをサブスクライブせず、すべてのメッセージを親に転送します。MTD には次の 2 つのタイプがあります。

  • 最小エンドデバイス(MED) - トランシーバーは常にオンで、親からのメッセージをポーリングする必要はありません。
  • スリープ状態の末端デバイス(SED) - 通常は無効で、親からのメッセージをポーリングするために時折起動します。

MTD はエンドデバイス(子)としてのみ動作できます。

アップグレードとダウングレード

Thread ネットワークに参加しようとする新しいエンドデバイスに到達できるノードが REED のみの場合、REED は自身をアップグレードしてルーターとして動作できます。

OT エンドデバイスからルーター

逆に、ルーターに子がない場合、ルーターをダウングレードしてエンドデバイスとして動作させることができます。

OT ルーターからエンドデバイス

その他のロールとタイプ

スレッドリーダー

OT リーダーとボーダー ルーター

Thread リーダーは、Thread ネットワーク内の一連のルーターを管理するルーターです。フォールト トレラントで動的に自己選択され、ネットワーク全体の構成情報を集約して分散します。

ボーダー ルーター

ボーダー ルーターは、Thread ネットワークと Thread 以外のネットワーク(Wi-Fi など)間で情報を転送できるデバイスです。また、外部接続用の Thread ネットワークも構成します。

任意のデバイスをボーダー ルーターとして使用できます。

パーティション

OT パーティション

Thread ネットワークはパーティションで構成される場合があります。これは、Thread デバイスのグループが別の Thread デバイスのグループと通信できなくなった場合に発生します。各パーティションは、独自のリーダー、ルーター ID の割り当て、ネットワーク データを持つ個別の Thread ネットワークとして論理的に動作しますが、すべてのパーティションのすべてのデバイスに同じセキュリティ認証情報を保持します。

Thread ネットワーク内のパーティションは相互にワイヤレス接続されておらず、パーティションが接続を再確立すると、自動的に 1 つのパーティションに統合されます。

このプリマーでは「スレッド ネットワーク」の使用は単一パーティションを前提としています。必要に応じて、主なコンセプトと例を「パーティション」という用語で明確にしています。パーティションについては、このプリマリで後ほど詳しく説明します。

デバイス数の上限

1 つの Thread ネットワークでサポートできるデバイスタイプの数には上限があります。

ロール 上限
リーダー 1
ルーター 32
エンドデバイス ルーターあたり 511

Thread は、ルーターの数を 16 ~ 23 に保とうとします。REED がエンドデバイスとして接続し、ネットワーク内のルーターの数が 16 未満の場合、REED は自動的にルーターに昇格します。

内容のまとめ

学習した内容:

  • Thread デバイスは、ルーター(親)またはエンドデバイス(子)のいずれかです。
  • Thread デバイスは、完全な Thread デバイス(IPv6 アドレス マッピングを維持)または最小 Thread デバイス(すべてのメッセージを親に転送)のいずれかです。
  • ルーターとして使用できるエンドデバイスは、自身をルーターに昇格させることができます。また、その逆も可能です。
  • すべての Thread ネットワーク パーティションには、ルーターを管理するリーダーがあります。
  • ボーダー ルーターを Thread ネットワークと Thread 以外のネットワークに接続する
  • Thread ネットワークは複数のパーティションで構成される場合があります。

理解度を確認する

Thread ネットワーク デバイスは、2 つの転送ロールのいずれかを果たすことができます。次のうちどれですか。
子ノード。
不正解です。
確立します
正解です。
エンドデバイス。
正解です。
Gateway。
不正解です。
Thread デバイスの主な 2 つのタイプは何ですか?
最小スレッド デバイス(MTD)。
正解です。
フル Thread デバイス(FTD)。
正解です。
極小スレッド デバイス(MTD)。
不正解です。
Sleepy End Device(SED)。
不正解です。
ルーターに関する次の記述のうち、正しくないものはどれですか。
ルーターでトランシーバーを無効にすると、消費電力を抑えることができます。
ルーターとして機能しているデバイスは、トランシーバーを無効にしません。(そうすると、ルーターとして正常に機能できなくなります)。
ルータはネットワーク デバイスのパケットを転送します。
この記述は正しいです。
ルーターはトランシーバーを常に有効にします。
この文は正しいです。デバイスがルーターとして正しく機能するには、トランシーバーを常にオンラインにする必要があります。
ルーターは、ネットワークに参加しようとしているデバイスに安全な構成サービスを提供します。
この文は正しいです。コマッショニングは、Thread ルーターにとって重要な機能です。
デバイスがルーターにアップグレードできるのはいつですか?
REED であり、Thread ネットワークへの参加を希望する新しいエンドデバイスが到達できる唯一のノードである場合。
ご存じでしたかこのような状況では、REED は自身をルーターに昇格させることができます。
Thread ネットワークへの参加を希望するエンドデバイスの場合。
不正解です。
REED で、Thread ネットワークがより大きなネットワークと統合されている場合。
不正解です。
Router が Router としての動作を停止する可能性があるのは、どのような場合ですか?
子がないとき。
正解です。子のないルーターは、単独でエンドデバイスに戻ることがあります。
新しいエンドデバイスが Thread ネットワークに参加しようとしているとき。
残念ながら違います。このシナリオでは、ルーターをエンドデバイスに戻すことはできません。
ネットワーク上の別のデバイスがルーターにすることを選択した場合。
Thread ルーターの数が 24 台以上に増えると、既存の Thread ルーターはエンドデバイスになるかどうかの評価を開始できます。
Thread ネットワークに、グループ内で無線接続が確立されているが、他のグループのメンバーとは接続されていない 2 つのノードグループが含まれているシナリオについて考えてみましょう。このことからどのような結論が導けますか。
そのネットワークに複数のパーティションがある。
正解です。ノードごとにパーティションが形成され、ノード同士が通信できるようになります。ノードグループが複数あり、それらのグループ間で通信できるが、他のグループのメンバーとは通信できない場合、これらのグループはそれぞれ個別のパーティションを構成していると推測できます。
ネットワークのリーダーが失われた。
不正解です。
ネットワーク内のすべてのルーターの接続が切断されている。
不正解です。その場合、どのノードも相互に通信できません。
Thread ネットワークと Thread 以外のネットワークを接続するために使用されるデバイスはどれですか。
Gateway。
従来のネットワーキングでは、「ゲートウェイ」という用語は 2 つのネットワークを接続するデバイスを指しますが、Thread ネットワークのコンテキストではより具体的な用語があります。
ボーダー ルーター。
正解です。ボーダー ルーターを、Thread ネットワークと Thread 以外のネットワークを接続するために使用します。
ファイアウォール。
不正解です。
ブリッジ。
不正解です。この用語は、従来のネットワークの同様のコンセプト、つまり、*同じ* ネットワーク プロトコルを使用する 2 つの LAN を接続するデバイスを指します。
Thread ネットワーク パーティションに設定できるリーダーの数はいくつですか?
なし、または 1 つ。
これは間違っています。Thread ネットワーク パーティションのリーダーは 1 つ以上必要です。
1 つだけです。
正解です。Thread ネットワーク パーティションには、リーダーを 1 つだけ設定できます。
複数。
残念ながら違います。Thread ネットワーク パーティションに複数のリーダーを設定することはできません。