Verbundenes dominierendes Set
Die Router müssen ein verbundenes dominierendes Set (CDS) bilden. Das bedeutet:
- Zwischen zwei Routern gibt es einen reinen Routerpfad.
- Jeder Router in einem Thread-Netzwerk kann jeden anderen Router erreichen, indem er sich innerhalb des gesamten Router-Sets befindet.
- Jedes Endgerät in einem Thread-Netzwerk ist direkt mit einem Router verbunden.
Ein verteilter Algorithmus verwaltet die CDS, was für eine Mindestredundanz sorgt. Jedes Gerät wird anfangs als Endgerät (untergeordnet) mit dem Netzwerk verbunden. Wenn sich der Status des Thread-Netzwerks ändert, fügt der Algorithmus Router hinzu oder entfernt sie, um die CDS aufrechtzuerhalten.
Thread fügt Routern Folgendes hinzu:
- Abdeckung erhöhen, wenn das Netzwerk unter dem Routergrenzwert von 16 liegt
- Vielfalt der Pfade erhöhen
- Mindestens eine gewisse Redundanz beibehalten
- Konnektivität erweitern und mehr Kinder unterstützen
Router werden von Thread entfernt, um:
- Reduzieren Sie den Routingstatus auf weniger als 32 Router.
- Bei Bedarf neue Router in anderen Teilen des Netzwerks zulassen
Auf einen Router umstellen
Nachdem es mit einem Thread-Netzwerk verbunden ist, kann das untergeordnete Gerät als Router fungieren. Bevor das untergeordnete Gerät den MLE-Linkanfrageprozess initiiert, sendet es eine Adressanfrage an das übergeordnete Gerät und bittet um eine Router-ID. Wenn der Leader zustimmt, antwortet er mit einer Router-ID und das untergeordnete Gerät wird zu einem Router.
Mit dem MLE-Link-Anfrageprozess werden dann bidirektionale Router-zu-Router-Links mit benachbarten Routern hergestellt.
- Der neue Router sendet eine Multicast-Linkanfrage an benachbarte Router.
- Router antworten mit Link-Akzeptanz- und -Anfragenachrichten.
- Der neue Router antwortet jedem Router mit einem Unicast-Link Accept, um die Router-zu-Router-Verbindung herzustellen.
1. Verknüpfungsanfrage
Eine Linkanfrage ist eine Anfrage vom Router an alle anderen Router im Threadnetzwerk. Wenn das Gerät zum ersten Mal als Router fungiert, sendet es eine Multicast-Linkanfrage an ff02::2. Später, nachdem die anderen Router über MLE-Anzeigen gefunden wurden, senden die Geräte Unicast-Linkanfragen.
| Inhalt der Verknüpfungsanfrage | |
|---|---|
| Version | Thread-Protokollversion |
| Challenge | Prüft die Aktualität der Link-Antwort, um Replay-Angriffe zu verhindern |
| Quellenadresse | RLOC16 des Absenders |
| Leadership Daten | Informationen zum Leiter des Routers, wie sie beim Absender gespeichert sind (RLOC, Partitions-ID, Partitionsgewicht) |
2. Verknüpfung – Akzeptieren und anfordern
Eine Verknüpfungsannahme und ‑anfrage ist eine Kombination aus den Nachrichten „Verknüpfung akzeptieren“ und „Verknüpfung anfordern“. Thread verwendet diese Optimierung im MLE-Linkanfrageprozess, um die Anzahl der Nachrichten von vier auf drei zu reduzieren.
3. Link akzeptieren
Eine Link-Annahme ist eine Unicast-Antwort auf eine Linkanfrage von einem benachbarten Router, die Informationen über sich selbst enthält und die Verknüpfung zum benachbarten Router akzeptiert.
| Link zum Akzeptieren von Nachrichteninhalten | |
|---|---|
| Version | Thread-Protokollversion |
| Antwort | Prüft die Aktualität der Link-Antwort, um Replay-Angriffe zu verhindern |
| Link Frame Counter | 802.15.4-Frame-Zähler am Sender |
| MLE-Frame-Zähler | MLE-Frame-Zähler am Sender |
| Quellenadresse | RLOC16 des Absenders |
| Leadership Daten | Informationen zum Leiter des Routers, wie sie beim Absender gespeichert sind (RLOC, Partitions-ID, Partitionsgewicht) |
Downgrade auf eine REED
Wenn ein Router zu einem REED heruntergestuft wird, werden seine Router-zu-Router-Links getrennt und das Gerät startet den MLE-Anschlussprozess, um eine untergeordnete-übergeordnete-Verbindung herzustellen.
Weitere Informationen zum MLE-Anschluss finden Sie unter Mit einem vorhandenen Netzwerk verbinden.
Einweg-Empfangslinks
In einigen Fällen ist es möglicherweise erforderlich, eine unidirektionale Empfangsverbindung herzustellen.
Nach dem Zurücksetzen eines Routers haben benachbarte Router möglicherweise weiterhin eine gültige Empfangsverbindung mit dem zurückgesetzten Router. In diesem Fall sendet der zurückgesetzte Router eine Verknüpfungsanfrage, um die Router-zu-Router-Verknüpfung wiederherzustellen.
Ein Endgerät kann auch eine Empfangsverbindung mit benachbarten Routern herstellen, die keine übergeordneten Router sind, um die Zuverlässigkeit von Multicast zu verbessern. Mehr dazu erfahren wir beim Multicast-Routing.
Zusammenfassung
Das haben Sie gelernt:
- Router in einem Thread-Netzwerk müssen ein verbundenes dominierendes Set (CDS) bilden.
- Thread-Geräte werden zu Routern oder zu Endgeräten umgestellt, um die CDS aufrechtzuerhalten.
- Der MLE-Linkanfrageprozess wird verwendet, um Router-zu-Router-Links herzustellen.