Redes empresariales e industriales

1. Topologías

Numerosos libros presentan, con todas las características necesarias, las distintas topologías de red de área local (local area network - LAN) que se pueden encontrar. Esta sección es simplemente un recordatorio de las más comunes.

Topología en estrella

Primera topología instalada en la que los equipos terminales están conectados directamente a un dispositivo maestro. Por ejemplo, las primeras instalaciones informáticas, antes conocidas como maestro-esclavo o, ahora, principal-secundario, así como muchas redes industriales.

Esquema del modelo principal-secundario

Topología de bus

También conocida como topología en línea, se trata de una topología en la que cada estación de trabajo o servidor se conecta directamente a los medios de transmisión.

Un ejemplo: Ethernet y su transmisión CSMA/CD

Topología en anillo

Esta topología tuvo su momento de gloria gracias al protocolo de anillo (token ring) popularizado por IBM.

Otras topologías

Estas estructuras primarias dan lugar a otras topologías:

2. Doble anillo contrarrotante (FDDI)

Sólo unas líneas para recordar lo que las redes de fibra óptica deben a la FDDI. Ya en 1986, esta red de fibra óptica funcionaba a una velocidad de 100 Mbit/s con una distancia máxima de 200 kilómetros. Gracias a ello, se podía instalar en redes locales de empresas, redes de campus e incluso redes metropolitanas. Fue normalizada por ANSI con el nombre de X3T9.5 y después por ISO mediante la norma ISO 9314. Los derechos de acceso se basan en el principio del token ring y se pueden conectar...

1. Centros informáticos

Un centro informático o servicio informático nos retrotrae a los primeros tiempos de la informática, a los días de las tarjetas perforadas, las cintas magnéticas, el hardware y el software informáticos. Entre ellos, una gama de discos giratorios, software Fortran, Cobol y PL/1, el sistema operativo DOS, los IBM 360 y 1130, etcétera. Siguieron mejoras e innovaciones. La más importante se refiere a la arquitectura.

Al principio, la arquitectura era maestro-esclavo, es decir, un ordenador central (mainframe) que "dirigía" los terminales pasivos. Cabe señalar que esta arquitectura se sigue utilizando hoy en día, pero la connotación de maestro-esclavo hace que se prefieran otras denominaciones, como controlador y periféricos, primario y secundario, etc.

La arquitectura evolucionó hacia el cliente-servidor, un método de transmisión de información a través de una red. El número de "clientes" aumentó, lo que se tradujo en mayores requisitos de enlace y arquitecturas diferenciadas. A continuación, el desarrollo de las velocidades de enlace condujo a un cambio en los medios de transmisión de cobre, abriendo el camino a la fibra óptica y sus componentes asociados. Siguieron los protocolos, que ofrecían enlaces virtualizados y otras facilidades...

1. Metro frente a pulgada

El sistema métrico internacional está luchando por imponerse en el campo de los equipos pasivos: las dimensiones expresadas en milímetros (mm) se están cambiando por dimensiones expresadas en múltiplos de 19 pulgadas (19’’), es decir, múltiplos de 482,6 mm.

1. Ethernet

El protocolo Ethernet, normalizado por el IEEE bajo la referencia IEEE 802.3, es el gran triunfador en el despliegue de redes informáticas. En el capítulo anterior sobre Ethernet y fibras ópticas, recorrimos la saga Ethernet desde el primer modelo de 3 Mbit/s en 1973, hasta los 400 Gbit/s de la nueva revisión de las normas en mayo de 2022 -IEEE 802.3-2022- y el trabajo hacia los 1,6 Tbit/s.

Sin embargo, esto no debe eclipsar a FDDI a 100 Mbit/s ni a los protocolos dedicados a aplicaciones informáticas de muy alta velocidad, como InfiniBand, Fibre Channel y otros.

2. InfiniBand

1. Problemas de las redes industriales

La característica número uno de las redes industriales es la necesidad imperiosa de que funcionen continuamente. Esto explica la instalación de redes redundantes y la investigación sobre tiempos de recuperación del orden de unas decenas de milisegundos.

Dicho esto, las redes industriales también se caracterizan por el tamaño de la información que hay que procesar, que es específico de la función que hay que realizar, y va desde unos pocos bits hasta archivos completos.

El tamaño de la información a procesar difiere según la función

En cuanto a los problemas de las redes industriales, existen tres limitaciones:

Pirámide CIM y paralelo con los tiempos de reacción

Los cables de cobre se utilizaban mucho en las redes industriales de área local. Sin embargo, la fibra óptica de sílice o plástico está encontrando su lugar gracias a su inmunidad a las interferencias electromagnéticas, las distancias cubiertas y el desarrollo de Ethernet en el contexto de la fabricación integrada por ordenador (computer integrated manufacturing - CIM).

Equipos para redes industriales

Se puede utilizar una amplia gama de equipos para construir redes industriales y algunos de estos equipos se pueden utilizar para crear pasarelas entre distintos tipos de redes. He aquí dos ejemplos.

Ejemplos de equipos para redes...

1. Una aplicación para redes industriales

Una red de vídeoprotección (closed-circuit television - CCTV) o de videovigilancia se puede considerar una aplicación especial de las redes industriales, tanto si se instala en un ámbito privado como público. El problema de una red de CCTV es la continuidad del servicio a pesar de una interrupción del enlace.

Esquema de una red de vídeoprotección

PTZ = pan-tilt-zoom, panorámica y zoom de controles remotos

2. Transición a digital e IP