Construir una red redundante, fiable y siempre disponible son los principales desafíos que se plantean en el campo de las redes Ethernet .
La facilidad de implementación, alta disponibilidad, rápida capacidad de recuperación, y gran escalabilidad son características necesarias en las redes Ethernet redundantes. Para las aplicaciones industriales, uno de los problemas más comunes que se encuentran es la falta de tecnologías que simplifiquen la creación de redes de alta disponibilidad con topologías complejas.

Este requisito es especialmente demandado en aplicaciones como generación eólica, conducciones y redes automáticas para ferrocarriles, ya que requieren redes Ethernet redundantes muy extensas, que pueden englobar distintas localizaciones, a grandes distancias, y que necesitan una gran flexibilidad.

Tecnologías de redundancia de redes existentes
Otro problema habitual es la expansión futura de la red implementada, o los largos tiempos de recuperación en caso de fallo, que habitualmente pueden presentarse.  Muchos de los sistemas existentes pueden mejorar la tolerancia a fallos de una red Ethernet. Los más comunes de todos son STP(Spanning Tree Protocol) y RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol), así como distintos protocolos propietarios de redundancia de anillos.

Turbo ChainTM
La nueva tecnología Turbo Chain™ de Moxa permite resolver el bajo tiempo de recuperación de STP/RSTP, así como la inflexibilidad de las topologías de anillos basadas en tecnologías redundantes.  urbo Chain puede emplearse con cualquier switch Ethernet gestionable de Moxa, para implementar una sólida base para aplicaciones críticas, con múltiples conexiones de red redundantes, y tiempo de recuperación rápido, topología flexible y capacidad de expansión sin límites; y siempre sin costes extra, para que el futuro de la aplicación este garantizado.
Mediante el novedoso concepto de “cadena”, los administradores de red pueden crear cualquier tipo de topología redundante entre cualquier segmento de red. La configuración de Turbo Chain es sencilla: simplemente conecte los distintos switch formando un cadena, donde un switch se define como “Cabecera” y otro como “Cola” (los switch en los extremos de la cadena). Los restantes equipos se definen como “Miembros”, y con esto la cadena esta lista para ser conectada a cualquier red Ethernet. Sin más configuraciones. Véase la figura 1.

Turbo Chain proporciona un rápido tiempo de recuperación, requerido en cualquier aplicación industrial. Una vez que un segmento de red falla, el camino bloqueado (Entre el switch “Cola” y la red externa) se habilita de manera instantánea, con un tiempo de recuperación siempre inferior a 20ms. Este bajo tiempo le asegurará que la red va a permanecer disponible, con un tiempo de fallo casi nulo.

Beneficios de Turbo Chain
Turbo Chain presenta ventajas significativas para las aplicaciones industriales, que habitualmente requieren topologías complejas y redundantes, y proporciona la mayor fiabilidad y disponibilidad para aplicaciones sobre redes Ethernet. Cuando una red necesita de una arquitectura de múltiples anillos, Turbo Chain es la mejor solución, por distintos motivos: flexibilidad, escalabilidad, tiempo de recuperación, y ahorro de costes.

-    Implemente topologías redundantes, escalables y altamente flexibles. Turbo Chain ofrece una gran versatilidad para acomodarse a topologías de red complejas. Mediante el método de cadenas, los ingenieros de redes ahora pueden tener la libertad de crear tantas conexiones redundantes como necesiten, simplemente enlazando una cadena con Turbo Chain a cualquier segmento de una red Ethernet.
-    Expansión sin límites, para formar redes redundantes escalables. Turbo Chain permite expansiones sencillas y sin límites. Los ingenieros no necesitarán reconfigurar las redes existentes, sino que mediante Turbo Chain, pueden escalar sobre las redes existentes directamente. Además, Turbo Chain puede conectarse a redes que empleen otros protocolos de redundancia, como STP/RSTP, o Turbo Ring de Moxa.

-    Un mecanismo fiable e inmediato de recuperación. Turbo Chain ofrece alta redundancia, y es capaz de tolerar fallos en segmentos de la red. Si un enlace de red concreto falla, Turbo Chain activará la ruta bloqueada, y continuará enviando datos, siempre con un tiempo de recuperación inferior a 20 ms.
-    Implementación sin sobrecostes. Turbo Chain reduce el tiempo de instalación, el esfuerzo requerido, y los costes, ya que la conexión de las distintas redes redundantes se puede hacer sin cables de acoplamiento de anillos. Si se compara con las tecnologías de acoplamiento de anillos, Turbo Chain ofrece una reducción de costes considerable, ya que los puertos Ethernet y los kilómetros de fibra empleados en los enlaces de acoplamiento, son eliminados.
Este tipo de implementación es ideal para aquellas aplicaciones que requieren de redundancia de red y tienen presupuestos reducidos, o la instalación de cables resulta costosa. Las figuras 2, 3 y 5 muestran cómo puede ahorrarse mucho presupuesto usando Turbo Chain.
Con Turbo Chain ahorra 10km de cable de acoplamiento en esta instalación eólica de la figura 5, basada en un caso real.  Turbo Chain permite expansiones redundantes de la red sin límites, sin reconfiguraciones, y dado que Turbo Chain es compatible con los estándares IEEE 802.1w/D RSTP, STP, y Turbo Ring, puede ser integrado con cualquier otra red Ethernet.

Aplicaciones reales
Sistema de aerogeneradores
Las instalaciones de energía eólica consisten en una serie de aerogeneradores, repartidos en una zona amplia de terreno, donde las conexiones de Ethernet redundantes son una solución ideal, para conectar dispositivos de cada aerogenerador a la misma red. Sin embargo, las tecnologías redes en anillo habituales son costosas, incomodas, y dan problemas cuando se conectan todos los nodos. Turbo Chain es la mejor solución, ya que satisface todos los requerimientos de la aplicación: una red fiable y de recuperación rápida (<20 ms), de implementación económica, y con gran escalabilidad y capacidad de expansión, para que más aerogeneradores puedan añadirse en el futuro (figura 5).

 

 

 

 

Sistemas de ferrocarril
Los sistemas ferroviarios usan un sistema de monitorización redundante centralizado, para conectar distintas estaciones de comunicación, para la operación en tiempo real, que garantice la seguridad. Turbo Chain permite que el sistema sea fácil y rápidamente escalado cuando la red necesite ser expandida. En lugar de crear nuevos sub-anillos para nueva red, o enrutar o reconfigurar la red existente, los administradores simplemente tienen que encadenar los nuevos nodos, y enganchar la cadena a la red existente (figura 6). No importa si la red actual funciona con protocolos STP, RSTP, o Turbo Ring, Turbo Chain puede interactuar con cualquiera de ellos de manera fiable.

Autor: Artículo cedido por Tempel

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