Role i typy węzłów

Wyświetl kod źródłowy na GitHubie

Przekazywanie ról

W sieci wątków węzły są podzielone na 2 role przekierowywania:

Router

Router to węzeł, który:

• przekazuje pakiety do urządzeń sieciowych.
• zapewnia bezpieczne usługi wdrożeniowe dla urządzeń próbujących dołączyć do sieci;
• ma włączony transceiver przez cały czas;

Urządzenie końcowe

Urządzenie końcowe (ED) to węzeł, który:

• komunikuje się głównie z jednym routerem;
• nie przekazuje pakietów do innych urządzeń sieciowych
• może wyłączyć transceiver, aby zmniejszyć pobór mocy.

Najważniejsza uwaga: relacja między routerem a urządzeniem końcowym jest relacją nadrzędna-podrzędna. Urządzenie końcowe łączy się z dokładnie 1 routerem. Router jest zawsze rodzicem, a urządzenie końcowe jest dzieckiem.

Typy urządzeń

Ponadto węzły dzielą się na kilka typów.

Pełne urządzenie obsługujące Thread

Urządzenie z pełnym wątkiem (FTD) ma zawsze włączone radio, subskrybuje adres multicast wszystkich routerów i zachowuje mapowania adresów IPv6. Istnieją 3 rodzaje FTD:

• Router
• Urządzenie końcowe kwalifikujące się do routera (REED) – można je przenieść do routera.
• Urządzenie końcowe (FED) – nie można go promować do routera.

Urządzenie FTD może działać jako router (nadrzędny) lub urządzenie końcowe (podrzędne).

Minimalny wątek urządzenia

Minimalne urządzenie Thread nie subskrybuje adresu multicast dla wszystkich routerów i przekazuje wszystkie wiadomości do urządzenia nadrzędnego. Istnieją 2 rodzaje MTD:

• Minimalne urządzenie końcowe (MED) – transceiver zawsze włączony, nie musi sprawdzać, czy są wiadomości od rodzica.
• Urządzenie końcowe w trybie uśpienia (SED) – zwykle jest wyłączone, ale czasami się budzi, aby sprawdzać wiadomości od swojego rodzica.

MTD może działać tylko jako urządzenie końcowe (dzieci).

Przechodzenie na wyższą lub niższą wersję

Gdy REED jest jedynym węzłem w zasięgu nowego urządzenia końcowego, które chce dołączyć do sieci Thread, może ono uaktualnić się i działać jako router:

Z drugiej strony, jeśli router nie ma żadnych podrzędnych, może obniżyć swój poziom i działać jako urządzenie końcowe:

Inne role i typy

Lider wątku

Lider Thread to router odpowiedzialny za zarządzanie zestawem routerów w sieci Thread. Jest on wybierany dynamicznie w celu zapewnienia tolerancji na błędy, a także agreguje i rozprowadza informacje o konfiguracji w całej sieci.

Uwaga: w każdej sieci wątkówpartycji jest zawsze jeden lider.

Router graniczny

Router graniczny to urządzenie, które może przekazywać informacje między siecią Thread a siecią inną niż Thread (np. Wi-Fi). Konfiguruje też sieć Thread na potrzeby połączeń zewnętrznych.

W roli routera granicznego może działać dowolne urządzenie.

Uwaga: w sieci Thread może być wiele routerów brzegowych.

Partycje

Sieć Thread może składać się z partycji. Dzieje się tak, gdy grupa urządzeń Thread nie może już komunikować się z inną grupą urządzeń Thread. Każda partycja działa logicznie jako osobna sieć Thread z własnym przypisaniem identyfikatora lidera i Routera oraz danymi sieci, zachowując przy tym te same dane uwierzytelniające na wszystkich urządzeniach we wszystkich partycjach.

Partycje w sieci Thread nie mają ze sobą połączeń bezprzewodowych, a jeśli odzyskają łączność, automatycznie łączą się w jedną partycję.

Ważne: sieć Thread jest definiowana przez dane uwierzytelniające. Fizyczna łączność radiowa definiuje partycje w sieci Thread.

Pamiętaj, że w tym wprowadzeniu termin „sieć Thread” odnosi się do pojedynczej partycji. W razie potrzeby kluczowe pojęcia i przykłady są wyjaśniane za pomocą terminu „partycja”. Partycje są omawiane bardziej szczegółowo w dalszej części tego wprowadzenia.

Limity urządzeń

Liczba typów urządzeń obsługiwanych przez pojedynczą sieć Thread jest ograniczona.

Rola	Limit
Lider	1
Router	32
Urządzenie końcowe	511 na router

Thread stara się utrzymać liczbę routerów w zakresie od 16 do 23. Jeśli REED łączy się jako urządzenie końcowe, a liczba routerów w sieci jest mniejsza niż 16, automatycznie awansuje do roli routera.

Podsumowanie

Czego się nauczysz:

• Urządzenie Thread może być routerem (nadrzędnym) lub urządzeniem końcowym (podrzędnym).
• Urządzenie Thread może być urządzeniem obsługującym pełną funkcjonalność Thread (zachowuje mapowania adresów IPv6) lub minimalną funkcjonalność Thread (przesyła wszystkie wiadomości do urządzenia nadrzędnego).
• Urządzenie końcowe kwalifikujące się do pełnienia roli routera może promować się do roli routera i odwrotnie
• Każda partycja sieci Thread ma lidera, który zarządza routerami.
• Router graniczny służy do łączenia sieci Thread i niebędących Thread
• Sieć Thread może składać się z kilku partycji

Sprawdź swoją wiedzę

Urządzenie w sieci Thread może pełnić jedną z 2 ról przekierowywania. Czym one są?

Router.

Dobra odpowiedź.

Węzeł podrzędny.

Źle.

Brama.

Źle.

Urządzenie końcowe.

Dobra odpowiedź.

Jakie są 2 główne typy urządzeń Thread?

Minimal Thread Device (MTD).

Dobra odpowiedź.

Urządzenie z funkcją usypiania (SED).

Źle.

Miniscule Thread Device (MTD).

Źle.

Pełne urządzenie Thread (FTD).

Dobra odpowiedź.

Które z tych stwierdzeń na temat routerów jest nieprawdziwe?

Router stale włącza nadajnik-odbiornik.

To jest prawda. Aby prawidłowo działać jako router, urządzenie musi przez cały czas utrzymywać łączność z przekaźnikiem.

Router może wyłączyć transceiver, aby zmniejszyć zużycie energii.

Urządzenia działające jako routery nie wyłączają transceivera. (w przeciwnym razie nie będzie ono prawidłowo działać jako router).

Router przekierowuje pakiety do urządzeń sieciowych.

To jest prawda.

Router zapewnia bezpieczne usługi uruchamiania urządzeń, które próbują połączyć się z siecią.

To jest prawda. Uruchomienie jest ważną funkcją routera Thread.

Kiedy urządzenie może przejść na router?

gdy jest to urządzenie końcowe, które chce dołączyć do sieci Thread;

Źle.

Gdy jest to REED i jest jedynym węzłem w zasięgu nowego urządzenia końcowego, które chce dołączyć do sieci Thread.

Dobrze. W takich okolicznościach REED może promować się do roli routera.

Gdy jest to REED, a sieć Thread została połączona z większą siecią.

Źle.

Kiedy Router może przestać działać jako Router?

gdy nie ma żadnych elementów podrzędnych.

Zgadza się. Router bez podrzędnych może sam wrócić do urządzenia końcowego.

Gdy inne urządzenie w sieci zdecyduje się zostać routerem.

To może być prawda. Jeśli liczba routerów Thread wzrośnie do 24 lub więcej, istniejące routery Thread mogą zacząć sprawdzać, czy mają stać się urządzeniami końcowymi.

gdy nowe urządzenie końcowe próbuje dołączyć do sieci Thread;

Błąd. W tym scenariuszu router nie może wrócić do urządzenia końcowego.

Rozważmy scenariusz, w którym sieć Thread zawiera 2 grupy węzłów, które mają łączność radiową w ramach grupy, ale nie z członkami innej grupy. Jaki wniosek można z tego wyciągnąć?

Wszystkie routery w sieci są offline.

Źle. W takim przypadku żaden z węzłów nie będzie mógł komunikować się z innymi.

Sieć utraciła swojego lidera.

Źle.

W tej sieci jest więcej niż 1 partycja.

Dobra odpowiedź. Wokół każdej grupy węzłów tworzona jest partycja, która może komunikować się z innymi. Jeśli istnieje wiele grup węzłów, które mogą komunikować się ze sobą, ale nie z członkami innych grup, można wnioskować, że każda z tych grup stanowi odrębną partycję.

Jakie urządzenie służy do łączenia sieci Thread i niebędących Thread?

zapora sieciowa,

To nie jest poprawna odpowiedź.

brama;

W tradycyjnych sieciach termin „brama” odnosi się do urządzenia łączącego 2 sieci, ale w kontekście sieci Thread jest bardziej szczegółowy.

Router graniczny.

Dobra odpowiedź. Router graniczny służy do łączenia sieci Thread i innych sieci.

Most.

Źle. Termin ten odnosi się do podobnej koncepcji w tradycyjnej sieci, czyli urządzenia łączącego 2 sieci LAN, które korzystają z tego *samego* protokołu sieciowego.

Ilu liderów może mieć partycja sieci Thread?

Więcej niż 1.

Błąd. Partycja sieci wątku nie może mieć wielu liderów.

Brak lub dokładnie 1.

Tu jest błąd. Partycja sieci wątków nie może mieć mniej niż 1 lidera.

Tylko jedna.

Dobra odpowiedź. Partycja sieci wątku może mieć tylko jednego lidera.