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t e c . N e w s 1 9 : N u e v a s t e c n o l o g í a s Impresionante acelerador de las comunicaciones En las redes de comunicaciones actuales, contar con retrasos más breves en la tramitación de las tramas Ethernet puede ser muy importante. Como demuestran las mediciones, Fast Track Switching (FTS) de HARTING ofrece claras ventajas respecto a las soluciones de conmutación convencionales de tramas. Para garantizar el funcionamiento en tiempo real en una red y por lo tanto para evitar los fallos, los retrasos de las tramas deben ser lo más breves posible y la comunicación debe ser determinista. Se ha realizado una comparación entre Fast Track Switching de HARTING y la tecnología de conmutación convencional (un switch PROFINET gestionado disponible en el mercado) en el laboratorio de pruebas de HARTING (CTS) mediante la medición de los retrasos en dos tipos de switch y en una topología lineal. En la tecnología de redes se distinguen dos tecnologías de conmutación: Store & Forward y Cut- Through. Muchos switches de Ethernet industrial funcionan en el modo Store & Forward, en el que las tramas entrantes se almacenan temporalmente en el switch antes de ser enviadas. En la tecnología 3 6
t e c . N e w s 1 9 : N u e va s t e c n o l o g í a s automatización se pueden ver afectadas por el tráfico de tramas de TI más largas. Cut-Through, la trama se transmite en el momento en que se reconoce la dirección de destino. La tecnología Fast Track Switching de HARTING identifica las tramas de automatización (por ejemplo PROFINET), les da prioridad sobre las tramas de TI y las envía en el modo Cut-Through. Las diferentes tecnologías de conmutación se pueden comparar determinando las latencias. Este parámetro, que describe el tiempo de permanencia de una trama en un switch, se define en los documentos técnicos RFC 2544 y RFC 1242. Latencia de un solo dispositivo En una medición comparativa se examinó la latencia de las longitudes de trama mínima y máxima para 64 bytes y 1.518 bytes (ver tabla 1). Los parámetros de todas las mediciones fueron una velocidad de transmisión de datos de 100 Mbit/s, una longitud máxima del cable de ocho metros, tráfico de datos bidireccional y empleo del método de envío de bits para medir la latencia. La tecnología FTS redujo la latencia en 64 bytes a prácticamente la mitad que con la tecnología Store & Forward, utilizando como ejemplo un switch PROFINET disponible en el mercado. Además, la latencia es independiente de la longitud de la trama con FTS. Retraso de las tramas en la red El retraso de las tramas en una red depende de parámetros como la latencia, el número de switches en uso, la carga de la red, la longitud de la trama, la velocidad de transmisión de datos, la topología, el número de usuarios y la longitud del cable. Se seleccionaron configuraciones de medición con dos u ocho dispositivos en una topología lineal para examinar estos parámetros. Con estas configuraciones, se reprodujo un caso práctico en el que un controlador (p. ej., un PLC) accedía a un accionador (p. ej., una unidad de disco), mientras que al mismo tiempo una aplicación de oficina pasaba por la misma ruta de la red (ver figura 1). Las tramas más cortas que se utilizan normalmente en la tecnología de Se puede hacer una comparación entre la tecnología Store & Forward y la tecnología Fast Track Switching de HARTING en una configuración con dispositivos FTS porque FTS funciona en el modo Store & Forward si no se envían tramas de automatización al switch. Para realizar la medición se enviaron tramas cortas con 64 bytes a través de un puerto y se introdujeron tramas largas con 1.518 bytes a través de un segundo puerto. Como el retraso de las tramas depende del tráfico, se estableció una diferenciación entre el rendimiento máximo y el mínimo. El tráfico de datos en la entrada se escogió de modo que se alcanzase un rendimiento máximo del 100 % en la salida del primer switch (figura 2). Por lo tanto, el rendimiento fue el resultado de una carga aproximada del 5 % en el puerto con longitudes de paquete de 64 bytes y una carga aproximada del 95 % en el puerto con longitudes de paquete de 1.518 bytes. Las abreviaturas P e I que se utilizan (figura 2) hacen referencia al preámbulo (8 bytes) y al espacio entre tramas (mínimo 12 bytes) que se definen en la norma de Ethernet. El rendimiento mínimo se consiguió ampliando el espacio entre tramas en el puerto de las tramas largas (carga parcial prácticamente del 0 %). No se cambiaron las condiciones en el puerto de los paquetes cortos. El resultado fue un rendimiento de aproximadamente el 5 %. 3 7
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