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Redes sensibles al tiempo para dummies

Belden / Hirschmann lanzó "Redes Sensibles al Tiempo para Dummies" para ayudarle a la industria a ponerse al día con el estándar determinista de Ethernet que está destinado a alterar las redes industriales.

Nuevo Libro 'Redes Sensibles al Tiempo para Dummies'
"Redes Sensibles al Tiempo para Dummies"

Belden / Hirschmann lanzó "Redes sensibles al tiempo para dummies" que le ayudará a actualizarse sobre el estándar de Ethernet.

Si su trabajo con la automatizaci√≥n tiene algo que ver con las redes que conectan los dispositivos y sistemas de sus operaciones de producci√≥n, es muy probable que ya haya escuchado acerca de las Redes Sensibles al Tiempo (TSN, por su sigla en ingl√©s). Pero como los dispositivos habilitados para TSN est√°n disponibles s√≥lo recientemente, las probabilidades tambi√©n son buenas de que todav√≠a no sea un experto en TSN o en sus aplicaciones.

Con tanta información sobre TSN disponible, puede ser difícil saber por dónde empezar. Pero si está buscando comenzar con una buena base en lo básico, una opción sólida es el nuevo libro "Redes Sensibles al Tiempo para Dummies" de Belden / Hirschmann. Publicado en el conocido estilo "... para Dummies", este libro es un texto breve (de 43 páginas) y fácil de leer. Digo "fácil" porque evita meterse demasiado en las malezas técnicas, pero tampoco escatima en los detalles.

Tambi√©n supone que usted tiene una comprensi√≥n b√°sica de las redes, es decir, c√≥mo funcionan las redes Ethernet. Si a√ļn no est√° al tanto de ello, el libro adem√°s ofrece sugerencias para leer m√°s.

Un punto importante sobre TSN, planteado temprano en el libro por sus autores, Oliver Kleineberg y Axel Schneider de Hirschmann (proveedor de la marca Belden de tecnología de redes industriales), es la estructura cambiante de las redes de automatización industrial en vista del movimiento hacia una mayor digitalización e Internet industrial de las cosas / Industria 4.0. Este cambio al que me refiero es un movimiento desde la conocida estructura de pirámide de automatización a una estructura de pilares de automatización.

La idea central detr√°s de este cambio es que, en la estructura de pilares de automatizaci√≥n, el nivel de controlador de la pir√°mide de automatizaci√≥n desaparece, con algunas funciones de control movi√©ndose hacia el campo como unidades de control distribuidas (para reacciones r√°pidas y confiables en aplicaciones como seguridad), mientras que otras pasan al nivel de gesti√≥n como unidades de control centralizadas. Estas unidades de control central son PLCs virtuales alojados en una nube de automatizaci√≥n local donde interact√ļan directamente con los procesos de producci√≥n a trav√©s de la capa de conectividad que, con la ayuda de TSN, proporciona un rendimiento de alta latencia y baja latencia al mismo tiempo que transporta tr√°fico de fondo de una manera que no impactar√° el tr√°fico cr√≠tico del tiempo.

Más allá de su explicación de la estructura de red industrial en evolución y en aspectos específicos de TSN, el libro cubre una serie de cuestiones. Algunos de los temas más destacados abordados incluyen sugerencias para la compra de dispositivos, cómo se manejan las fallas con TSN, la flexibilidad de las arquitecturas de red de TSN y la seguridad.

Al comprar dispositivos habilitados para TSN, el libro aconseja a los compradores que observen cuidadosamente la calidad del tiempo de sincronizaci√≥n del dispositivo. Cuanto m√°s estrecha sea la sincronizaci√≥n, mejor, ya que la sincronizaci√≥n de menor calidad requerir√° dise√Īos de red que dejan grandes m√°rgenes de error y, por lo tanto, reducen el rendimiento de TSN.

Los autores se√Īalan que esto es particularmente cr√≠tico en los interruptores y dispositivos finales porque no existe un carril de emergencia adicional con Ethernet, solo hay un cable por el que fluye todo el tr√°fico de datos. Como resultado, las diferentes prioridades de tr√°fico en la red deben poder acceder al cable en diferentes momentos, de modo que "el tr√°fico de tiempo cr√≠tico experimente un cable Ethernet completamente vac√≠o en el momento exacto en que se env√≠a". As√≠ es como el libro describe esto: Los interruptores abren las puertas de transmisi√≥n de las tramas de alta prioridad al mismo tiempo para garantizar que el tr√°fico de alta prioridad no se interrumpa en el camino. Al mismo tiempo, los dispositivos finales deben saber cu√°ndo se abren las puertas de transmisi√≥n en los interruptores para que puedan cronometrar la transmisi√≥n de tramas de alta prioridad en consecuencia.

En cuanto a c√≥mo TSN maneja las fallas, los autores se√Īalan que la redundancia m√°xima mantiene la operaci√≥n continua en una red TSN en caso de una falla, tal como con los requisitos de seguridad funcional. De acuerdo con el libro, TSN puede usar Redundancia M√°xima de Alta Disponibilidad (HSR), Parallel Redundancy Protocol (PRP) o IEEE 802.1CB-2017 (parte de la norma TSN que funciona de manera similar a HSR y PRP) para brindar un manejo adecuado de las fallas. Usando cualquiera de los m√©todos, "cada vez que se env√≠a un marco de misi√≥n cr√≠tica, se duplica y se enruta en al menos dos rutas redundantes. Cuando los tramos duplicados llegan a su destino, uno es aceptado y el otro es eliminado ", dicen los autores.

Al darse cuenta de que las necesidades de redes probablemente cambien con el tiempo, los autores explican por qu√©, con TSN, no es necesario establecerse definitivamente en una arquitectura centralizada o descentralizada desde el principio. Se puede combinar los modelos. Por ejemplo, el TSN centralizado puede funcionar bien en una parte de su red, mientras que el TSN descentralizado puede funcionar mejor en otra. Estos dos modelos de TSN se pueden combinar seg√ļn sea necesario dentro de su red. Otra opci√≥n es crear un modelo h√≠brido combinando partes de los modelos centralizados y descentralizados. En este modo h√≠brido, los dispositivos finales solo necesitan soportar un protocolo de configuraci√≥n. Un beneficio adicional del modo h√≠brido es que el usuario todav√≠a tendr√° una vista centralizada de la red general.

Como todo lo relacionado con Ethernet, la ciberseguridad es una gran preocupaci√≥n para los usuarios que buscan en TSN. El libro se√Īala que los mecanismos de ciberseguridad no est√°n incluidos en TSN porque la seguridad est√° "fuera del alcance de Ethernet b√°sico". Los autores agregan que los aspectos de sincronizaci√≥n de tiempo de TSN presentan una nueva situaci√≥n de ataque que no estaba presente antes con Ethernet b√°sico. Adem√°s, una preocupaci√≥n con la resoluci√≥n de problemas de ciberseguridad de TSN es que muchos mecanismos de seguridad de la red pueden introducir latencia e inestabilidad adicionales en la red, lo que puede ser inaceptable para TSN. A pesar de que no existe una soluci√≥n r√°pida y f√°cil para la ciberseguridad de TSN, hay m√©todos disponibles para tratar estos problemas. Los dos m√©todos detallados en el libro son segmentar el tr√°fico con zonas y conductos, y filtrar y vigilar el tr√°fico por transmisi√≥n.

Si desea obtener m√°s informaci√≥n sobre los conceptos b√°sicos de TSN, el libro se puede descargar de forma gratuita en: www.belden.com/resources/knowledge/ebooks/time-sensitive-networking-for-dummies-lp