Switch gestionable o no gestionable, y cuándo necesitas TSN

¿Cuál es la diferencia?

Un switch envía cada trama Ethernet al puerto correcto. Un switch no gestionable hace solo eso: aprende las direcciones por sí mismo y funciona desde el primer momento. Un switch gestionable se configura a través del navegador, la línea de comandos o SNMP. Así puedes dividir la red, priorizar el tráfico importante, añadir redundancia y ver qué ocurre en cada puerto.

Entre ambos están los switches smart, a veces llamados semigestionables. Ofrecen una selección de funciones, como VLAN, RSTP y compatibilidad con PROFINET o EtherNet/IP, pero son más fáciles de configurar.

Las funciones que importan en la industria

VLAN

Una VLAN divide una red física en varias redes lógicas. Los sistemas de control, las cámaras y el tráfico de oficina pueden compartir los mismos switches sin verse entre sí. Esto limita las perturbaciones y mejora la seguridad.

Priorización (QoS)

El tráfico se marca con una prioridad según IEEE 802.1p, de modo que los datos de E/S pasan por delante de las transferencias de archivos y el vídeo cuando un enlace está muy cargado.

IGMP snooping

El switch solo envía el multicast a los puertos que lo han solicitado. Esto es importante en redes EtherNet/IP y para flujos de vídeo, donde de lo contrario el multicast inundaría toda la red.

Redundancia

RSTP (IEEE 802.1w) es un estándar que funciona entre marcas, pero la recuperación puede tardar desde menos de un segundo hasta varios segundos en redes grandes. Los protocolos de anillo como MRP (IEC 62439-2) y los protocolos propietarios como Moxa Turbo Ring se recuperan en decenas o cientos de milisegundos. HSR y PRP (IEC 62439-3) envían el tráfico por dos caminos a la vez para lograr una redundancia sin interrupciones, por ejemplo en subestaciones.

Diagnóstico y PoE

Un switch gestionable muestra el estado del enlace, los errores y el tráfico de cada puerto, y puede dar alarmas por SNMP, correo electrónico o una salida de relé. PoE alimenta cámaras, puntos de acceso y sensores a través del cable de red: hasta 15,4 W por puerto con IEEE 802.3af, 30 W con 802.3at y hasta 90 W con 802.3bt, medidos en el switch.

¿Qué exige la industria a un switch?

• Temperatura: hay switches industriales para −40 a 75 °C, sin ventiladores.
• Montaje: carril DIN o pared con carcasa metálica, y racks de 19 pulgadas para redes troncales.
• Alimentación: doble entrada DC, por ejemplo 12–48 V DC, y relé de alarma por pérdida de alimentación.
• Conectores y estanqueidad: M12 en lugar de RJ45 donde hay vibraciones, e IP67 para vehículos y uso en exterior.
• Homologaciones: EN 50155 para material rodante ferroviario, IEC 61850-3 para subestaciones y Class I Division 2 o ATEX zona 2 para atmósferas explosivas.

¿Qué switch encaja en cada caso?

¿Qué es TSN y cuándo importa?

Time-Sensitive Networking (TSN) es un conjunto de estándares IEEE 802.1 que hacen determinista la Ethernet convencional. Sin TSN, un flujo de vídeo grande o una transferencia de archivos puede retrasar brevemente los datos de control. Con TSN, el tráfico crítico en tiempo tiene una latencia garantizada aunque la red esté llena de otro tráfico.

• IEEE 802.1AS: un reloj común en todos los equipos.
• IEEE 802.1Qbv: franjas de tiempo planificadas para el tráfico crítico.
• IEEE 802.1Qbu y 802.3br: las tramas largas pueden interrumpirse cuando tiene que pasar una trama urgente.
• IEEE 802.1CB: las tramas se envían por dos caminos para una redundancia sin interrupciones.

TSN importa cuando control, vídeo e IT tienen que compartir una red con requisitos de tiempo estrictos, cuando el control de movimiento tiene que funcionar sobre una red compartida, y en vehículos, aeronáutica y defensa, con muchos sistemas sobre una misma red troncal. PROFINET y OPC UA tienen variantes TSN, y la IEC/IEEE 60802 define un perfil TSN común para la automatización industrial.

Una máquina o célula de producción típica no necesita TSN hoy en día. PROFINET y EtherNet/IP funcionan bien con switches gestionables normales. Aun así, si construyes una planta que debe durar 15–20 años, puede ser sensato pedir compatibilidad con TSN.

Errores habituales

1. Switch no gestionable en una red EtherNet/IP. Sin IGMP snooping, el multicast llega a todos los puertos y los equipos sencillos pueden recibir más tráfico del que pueden procesar.
2. Un bucle sin protocolo de redundancia. Si se conectan dos puertos por error, una tormenta de broadcast puede tumbar toda la red. RSTP o la protección contra tormentas lo evitan.
3. Distintos protocolos de anillo en un mismo anillo. Los protocolos de anillo propietarios rara vez funcionan entre marcas. Si mezclas marcas, elige un estándar como MRP o RSTP.
4. El presupuesto PoE se queda corto. Comprueba tanto la potencia por puerto como el presupuesto total del switch. Ocho cámaras de 30 W necesitan 240 W.
5. Sigue la contraseña por defecto. Un switch gestionable con la contraseña de fábrica es una puerta abierta al sistema de control. Cambia las contraseñas y desactiva los servicios que no uses.

Switches de SCN

Suministramos switches no gestionables, gestionables y TSN de Moxa, Axiomtek, Yaskawa, Duagon, Diamond Systems y Enercon, entre otros. La gama va desde pequeños switches para carril DIN hasta switches rack de capa 3, switches M12 para trenes y switches VPX para sistemas de defensa.

Ejemplos de nuestra gama

Preguntas frecuentes

¿Se pueden combinar switches gestionables y no gestionables?

Sí, funcionan juntos en la misma red. Pero las VLAN, el IGMP snooping y la redundancia solo se aplican en los switches gestionables, así que colócalos donde confluye el tráfico.

¿Qué es el IGMP snooping?

Una función con la que el switch controla qué equipos quieren recibir un flujo multicast y solo lo envía a sus puertos. Sin ella, el multicast va a todas partes.

¿Necesita PROFINET un switch gestionable?

No siempre. La Conformance Class A funciona con switches normales, pero la Class B exige switches con diagnóstico PROFINET, incluida la información de topología mediante LLDP y SNMP.

¿Qué diferencia hay entre RSTP y MRP?

RSTP es un estándar IEEE general que funciona en cualquier topología, pero la recuperación puede tardar hasta unos segundos. MRP está diseñado para anillos en redes industriales y se recupera en un tiempo garantizado, normalmente 200 ms como máximo.

¿Funcionan los equipos normales en una red TSN?

Sí, los switches TSN reenvían el tráfico Ethernet normal. Eso sí, las garantías de latencia solo se aplican al tráfico planificado, y todos los switches del camino deben ser compatibles con TSN.