A la hora de establecer comunicación entre servidores/redes industriales se pueden usar dos tipos de protocolos, que son de los que hablaremos hoy: protocolos redundantes de comunicación industrial PRP y HSR.
¿Cómo son PRP y HSR?
Te contamos cómo funcionan y cuáles son las características de los dos protocolos redundantes de comunicación industrial más importantes en la comunicación industrial.
Protocolo PRP
PRP asegura la alta disponibilidad y reduce el tiempo que tarda en recuperarse la red, de manera que se reduce también el tiempo de transmisión a cero.
Está basado en el uso de dos redes, LAN A y LAN B, que son independientes a todos los niveles y que reciben el mismo mensaje a la vez.
Se enviará una trama con mismas MAC e IP por las dos interfaces y por un puerto diferente.
Da igual si se usa o no este protocolo, la configuración de las redes industriales y de los enrutadores no tiene que cambiar. Se mantendrá una latencia parecida en ambas aunque sin llegar a ser la misma, sabiéndose que existirá una diferencia de tiempos en la segunda trama.
Este protocolo se encapsula en una trama de red IP permitiéndonos un uso transparente del protocolo, pudiéndose comunicar por ella los dispositivos para PRP y los que no lo usan.
Así, será posible que nos encontremos con dos tipos de dispositivo por cada una de las redes, uno con redundancia integrada (DANP) y otro que no la tenga (SAN).
Dispositivos DANP
Estos dispositivos del protocolo PRP aplican una operativa adicional que es propia del mismo y se hace a través de una LRE que se encarga de duplicar las tramas y gestionar las tramas redundantes pero siendo, a la vez, transparente al resto de capas del OSI en nivel capa 2. El LRE:
- Recibe una trama de enlace de capa 3.
- Responde creando dos nuevas tramas y añadiendo bytes RCT después de la cabecera IP.
- Envía las tramas por el puerto que corresponde a las dos redes independientes.
- En el receptor se remueve el RCT y también se envía la trama a las capas superiores.
- El descarte de tramas se suele realizar para eliminar la trama en el LRE duplicada.
Protocolo HSR
El HSR es un protocolo redundante, como el PRP. Con él, se asegura la alta disponibilidad a la vez que se reduce el tiempo de recuperación de la red y el de transmisión a cero.
En este caso, está basado en la redundancia en el dispositivo, convirtiendo una trama de nivel 3 en dos HSR idénticas que se envían a través de los dos puertos del dispositivo con dirección a una red con topología de anillo pero en direcciones opuestas. Los dispositivos que se enlazan con esta se denominan DANH.
Aunque también opera en capa 2, el protocolo HSR va a modificar las cabeceras de la trama Ethernet añadiéndole los nuevos campos; es por esto que debe haber nodos DANH exclusivamente.
Las diferencias más acusadas respecto al protocolo PRP son:
- Sólo hay una LAN con topología en anillo.
- Cualquier dispositivo entenderá el protocolo; son nodos DANH.
- Los switches, que son SAN, no se insertan en el anillo.
- Los dispositivos envían y reciben tramas, con una funcionalidad extra que actúe como puente.
Indicar que los dispositivos SAN se pueden convertir en VAND, sirviendo tanto para protocolos HSR como PRP, siendo:
- Independientes del dispositivo al que redundan.
- Reutilizables, cambiando de dispositivo, protocolo o red cuando sea necesario.
Además, según su configuración:
- Nos permitirán elegir el protocolo de salida.
- Duplican a la vez las tramas para distintos dispositivos.
- Se reconfiguran remotamente, pudiendo eliminar dispositivos redundados sin paradas ni recableados manuales.
- La seguridad también es configurable.
