ルーターの選択

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連結支配集

OT 接続支配集
連結支配集の例

ルータは、接続型支配集合（CDS）を形成する必要があります。つまり、次のことを意味します。

  1. 任意の 2 つのルーター間にルーター専用のパスがある。
  2. Thread ネットワーク内の任意の Router は、Router のセット内に完全に留まることで、他の Router に到達できます。
  3. Thread ネットワーク内のすべてのエンドデバイスはルーターに直接接続されています。

分散アルゴリズムが CDS を維持し、最小レベルの冗長性を確保します。すべてのデバイスは、最初はエンドデバイス（子）としてネットワークに接続します。Thread ネットワークの状態が変化すると、アルゴリズムはルーターを追加または削除して CDS を維持します。

Thread は、次のデバイスにルーターを追加します。

  • ネットワークがルーターしきい値 16 未満の場合は、カバレッジを拡大する
  • パスの多様性を高める
  • 最小限の冗長性を維持する
  • 接続を拡張して、より多くのお子様をサポート

Thread は、次の理由でルーターを削除します。

  • ルーティング ステートを 32 ルーターの最大数未満に減らす
  • 必要に応じて、ネットワークの他の部分で新しいルーターを許可する

Router にアップグレードする

Thread ネットワークに接続した後、子デバイスはルーターになることができます。子ノードは、MLE リンク リクエスト プロセスを開始する前に、リーダーにアドレス リクエスト メッセージを送信して、ルータ ID を要求します。リーダーが承認すると、ルーターの ID を返します。これにより、子ノードは自身をルーターにアップグレードします。

その後、MLE リンク リクエスト プロセスを使用して、隣接するルータとの双方向のルーター間リンクを確立します。

  1. 新しいルータは、近隣のルータにマルチキャスト リンク リクエストを送信します。
  2. ルータは、リンクの承認とリクエスト メッセージで応答します。
  3. 新しいルータは、各ルータにユニキャスト リンク アクセプトで応答し、ルーター間リンクを確立します。

リンク リクエストは、ルータから Thread ネットワーク内の他のすべてのルータへのリクエストです。初めてルーターにすると、デバイスは ff02::2 にマルチキャスト リンク リクエストを送信します。その後、MLE アドバタイズを介して他のルーターを検出すると、デバイスはユニキャスト リンク リクエストを送信します。

OT MLE リンク リクエスト
リンク リクエスト メッセージの内容
バージョン スレッド プロトコルのバージョン
チャレンジ リプレイ攻撃を防ぐためにリンク レスポンスの適時性をテストします。
送信元の住所 送信者の RLOC16
リーダーのデータ 送信側に保存されているルーター リーダーに関する情報（RLOC、パーティション ID、パーティション重み）

リンクの承認とリクエストは、リンクの承認メッセージとリンク リクエスト メッセージの組み合わせです。Thread は、MLE リンク リクエスト プロセスでこの最適化を使用して、メッセージ数を 4 から 3 に減らします。

OT MLE リンクの承認とリクエスト

リンク アクセプトは、隣接するルータからのリンク リクエストに対するユニキャスト レスポンスで、自身に関する情報を提供して隣接するルータへのリンクを承認します。

OT MLE リンクの承認
リンク メッセージの内容を承認する
バージョン スレッド プロトコルのバージョン
レスポンス リプレイ攻撃を防ぐためにリンク レスポンスの適時性をテストします。
リンク フレーム カウンタ 送信側の 802.15.4 フレーム カウンタ
MLE フレームカウンタ 送信側の MLE フレーム カウンタ
送信元の住所 送信者の RLOC16
リーダーのデータ 送信側に保存されているルーター リーダーに関する情報（RLOC、パーティション ID、パーティション重み）

REED へのダウングレード

ルーターが REED にダウングレードすると、ルーター間のリンクが切断され、デバイスは MLE アタッチ プロセスを開始して子親リンクを確立します。

MLE アタッチ プロセスの詳細については、既存のネットワークに参加するをご覧ください。

シナリオによっては、一方向の受信リンクを確立することが必要になる場合があります。

Router をリセットした後も、隣接する Router とリセットされた Router の間に有効な受信リンクが残っている場合があります。この場合、リセットされたルータは、ルータ間リンクを再確立するためにリンク リクエスト メッセージを送信します。

エンドデバイスは、マルチキャストの信頼性を高めるために、親ルーター以外の近隣のルーターで受信リンクを確立することもできます。これについては、マルチキャスト ルーティングで詳しく説明します。

内容のまとめ

学習した内容:

  • Thread ネットワーク内のルーターで接続型支配集合（CDS）を形成する必要があります。
  • Thread デバイスがルーターまたはエンドデバイスにアップグレードまたはダウングレードされ、CDS が維持される
  • MLE リンク リクエスト プロセスは、ルータ間リンクを確立するために使用されます。

理解度を確認する

次のうち、連結支配集合（CDS）によって適用されないルールはどれですか。
Thread ネットワーク内のすべてのエンドデバイスはルーターに直接接続されています。
任意の 2 つのルーター間にルーター専用のパスがある。
Thread ネットワーク内の任意のルーターを、ルーターのセット内に完全に留まることで、他の任意のルーターに到達できます。
Thread ネットワーク内のボーダー ルーターは 1 つだけです。
ルーターを Thread ネットワークから削除する理由
必要に応じて、ネットワークの他の部分で新しい Router を選択できるようにするため。
チャンネルを解放するため。
ルーティング状態を最大 32 ルーターの下限に減らす。
ルーターになるように試行している REED が他の Router と直接リンクを確立するには、何が必要ですか。
REED は、ネットワーク リーダーにアドレス リクエスト メッセージを送信する必要があります。
REED は MLE リンク リクエストを送信する必要があります。
リーダーは、REED にルーター ID を付与する必要があります。
ルーターのダウングレード時に発生する事象を正確に説明している記述は次のうちどれですか。
デバイスは、ネットワークへの新しい接続を確立するために MLE アタッチ プロセスを開始する必要があります。
デバイスは自動的にネットワークに残りますが、子デバイス（REED）として残ります。
ルーター間リンクを確立するために使用されるプロセスは何ですか？
MLE リンク リクエスト プロセス。
MLE アタッチ プロセス。
リンクの承認とリクエストのプロセス。
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