¿Cómo optimizar la gestión del tráfico de red en redes industriales?

Las redes industriales rara vez manejan un solo tipo de tráfico. Los equipos de automatización intercambian datos operativos, las cámaras envían video y otros dispositivos IoT se conectan a plataformas en la nube o usuarios remotos. Cuando todas estas aplicaciones comparten la misma conexión, un alto volumen de tráfico puede interrumpir el tráfico operativo crítico.

La gestión del tráfico de red ayuda a controlar cómo se utiliza la capacidad de red disponible. Según la situación, se puede priorizar el tráfico, limitar su uso o separar diferentes grupos de dispositivos. El enfoque adecuado depende de dónde se deba gestionar el tráfico, ya sea en la puerta de enlace de la red, en el enlace celular/WAN o dentro de la red Ethernet local.

¿Cuándo es necesario gestionar el tráfico de las redes industriales?

La gestión del tráfico cobra importancia cuando diferentes aplicaciones comparten la misma red pero tienen requisitos diferentes, especialmente cuando la capacidad disponible es limitada.

Por ejemplo, una planta industrial remota puede usar la misma conexión para datos operativos, videovigilancia, servicios en la nube y acceso remoto. Cuando la capacidad disponible se reduce, diferentes aplicaciones pueden competir por los mismos recursos de red.

El primer paso consiste en comprender qué tráfico está causando el problema y dónde se produce la competencia. A partir de ahí, se puede elegir la función de red adecuada, ya sea que el objetivo sea priorizar el tráfico, limitar el uso de recursos, administrar una conexión celular o controlar el tráfico dentro de la red Ethernet.

Cuando el tráfico crítico necesita prioridad

No todo el tráfico industrial es igual de importante. Por ejemplo, la comunicación entre un PLC y un sistema de control puede ser más crítica para una operación que el tráfico de alto volumen, como el de la videovigilancia.

La calidad de servicio (QoS) ayuda a gestionar esta diferencia clasificando el tráfico y asignándole diferentes prioridades. Se pueden asignar distintas prioridades de tráfico a determinados hosts, puertos o protocolos cuando los recursos de la red son limitados.

Por ejemplo, el Teltonika RUT200 admite reglas de QoS basadas en hosts de origen o destino, protocolos y puertos. El TRB236 también ofrece capacidades de priorización de tráfico.

Se puede considerar un enrutador RUT cuando se necesita QoS como parte de una configuración de puerta de enlace de red más amplia, mientras que se puede considerar una puerta de enlace TRB cuando la conectividad celular es fundamental para la instalación.

La ventaja práctica reside en un mejor aprovechamiento de la capacidad limitada de la red: se puede priorizar el tráfico más importante para el funcionamiento cuando las aplicaciones competidoras sobrecargan la conexión.

Gestión del tráfico de red bajo carga pesada

Priorizar el tráfico no siempre es suficiente para mantener un buen rendimiento de la red cuando la conexión está muy cargada. La gestión inteligente de colas (SQM) combina varias técnicas, como la programación por paquete y por flujo, la gestión activa de colas (AQM), la conformación del tráfico, la limitación de velocidad y la priorización del tráfico, para mejorar la latencia y gestionar el tráfico bajo carga.

El Teltonika RUT200 admite configuraciones SQM para gestionar el tráfico en interfaces de red seleccionadas. El gateway TRB236 también admite configuraciones SQM, disponibles como paquete de software adicional, para limitar las velocidades de descarga y carga en interfaces de red seleccionadas.

Si bien la calidad de servicio (QoS) puede clasificar y priorizar el tráfico según criterios configurados y también se puede usar para limitar el ancho de banda, la gestión de colas de señales (SQM) combina múltiples técnicas de gestión de tráfico para controlar cómo se pone en cola, se programa y se transmite el tráfico bajo carga. Su componente de priorización opera sobre el tráfico ya marcado, mientras que la QoS configurable puede clasificar y marcar el tráfico según criterios definidos.

En las redes industriales, SQM puede ayudar a reducir la latencia y proporcionar un rendimiento de red más predecible durante los períodos de alto tráfico.

Cuando varias aplicaciones comparten una conexión celular

Las instalaciones industriales remotas suelen depender de la conectividad celular cuando el acceso a internet fijo no está disponible o resulta poco práctico. Una sola conexión 4G o 5G puede dar servicio simultáneamente a equipos operativos, cámaras, aplicaciones en la nube y acceso remoto.

Cuando estas aplicaciones comparten el mismo enlace celular, la capacidad de red disponible se convierte en un recurso compartido. Gestionar ese tráfico puede ayudar a limitar el tráfico de alto volumen y reducir el riesgo de saturación del enlace celular.

Algunos dispositivos celulares de Teltonika son compatibles con QoS y SQM, lo que los hace adecuados para instalaciones que necesitan priorizar el tráfico o gestionar el ancho de banda a través de una conexión celular.

Se puede considerar una puerta de enlace TRB cuando la conectividad celular es el requisito principal. Un enrutador RUT con capacidad celular puede ser más adecuado cuando la instalación también requiere una función más amplia de enrutador y puerta de enlace de red.

Por lo tanto, la elección depende de cómo se integre la conexión celular en la arquitectura general de la red y de las funciones de gestión de tráfico que se requieran.

Cuando es necesario gestionar el tráfico dentro de la red Ethernet

Los requisitos de gestión de tráfico también pueden existir dentro de la red Ethernet local. Las cámaras, los controladores, los ordenadores y otros dispositivos industriales pueden compartir la misma infraestructura de conmutación, por lo que gestionar el tráfico más cerca de estos dispositivos puede resultar útil.

Un conmutador Ethernet gestionado puede proporcionar este tipo de control. El Teltonika TSW202, por ejemplo, admite QoS, así como funciones de gestión de tráfico como la limitación de velocidad y el control de tormentas.

Esto hace que valga la pena considerar un conmutador TSW gestionado cuando el requisito de gestión de tráfico se encuentra dentro de la LAN en lugar de principalmente en la WAN o la conexión celular.

¿Necesita ayuda para elegir el dispositivo adecuado? La mejor solución para la gestión del tráfico depende de la arquitectura de su red, la conectividad y los requisitos de su aplicación. Póngase en contacto con el equipo de Teltonika para obtener asesoramiento experto sobre la selección de los dispositivos adecuados y la configuración de su red industrial.

Cuando es necesario separar diferentes grupos de dispositivos

No todos los problemas de red tienen que ver con el ancho de banda. En algunos entornos industriales, diferentes grupos de dispositivos necesitan operar en redes lógicas separadas.

Por ejemplo, los equipos de automatización, las cámaras de vigilancia y otros sistemas pueden compartir la misma infraestructura física, pero permanecer separados en segmentos lógicos. Esto permite organizar diferentes grupos de dispositivos sin necesidad de redes físicas independientes.

El Teltonika TSW202 admite VLAN etiquetadas y sin etiquetar, y permite asignar puertos a segmentos específicos. Esto lo hace idóneo para diseños de red donde diferentes grupos de dispositivos conectados deben permanecer lógicamente separados.

Las VLAN también pueden utilizarse junto con QoS cuando se requiere tanto segmentación de red como priorización de tráfico. En este caso, las VLAN proporcionan segmentación de red, mientras que QoS se puede utilizar para priorizar el tráfico seleccionado.

Cuando el tráfico necesita ser gestionado en más de un punto

Las redes industriales de mayor tamaño pueden requerir gestión de tráfico en más de un punto de la red. Una instalación remota podría utilizar arquitecturas como Cellular/WAN - RUT, TRB o TSW - Dispositivos industriales.

En esta arquitectura, el RUT o el TRB gestionan el tráfico asociado a la conexión WAN o celular, mientras que el TSW proporciona funciones de gestión y segmentación del tráfico dentro de la red Ethernet.

Esto significa que los enrutadores, las pasarelas y los conmutadores pueden complementarse entre sí cuando las distintas partes de la red tienen requisitos diferentes. La combinación adecuada depende de dónde se deba controlar el tráfico y qué funciones de red se requieran en cada punto.

¿Cómo elegir el enfoque adecuado?

Empiece por los requisitos de red en lugar de por el nombre del producto.

Las capacidades varían entre los distintos modelos, por lo que el dispositivo seleccionado debe ser compatible con las funciones específicas de conectividad y gestión de tráfico que requiere la aplicación.

¿No está seguro de qué dispositivos se adaptan mejor a su entorno industrial? El equipo de Teltonika puede ayudarle a evaluar sus necesidades de red, identificar posibles problemas de conectividad y desarrollar una solución de gestión de tráfico fiable. Póngase en contacto con nosotros para encontrar la combinación de dispositivos ideal para su aplicación.