Las redes industriales que transmiten datos mediante señales digitales suelen ser una parte integral de las soluciones de adquisición de datos o control de procesos. Es requerido tener un conocimiento básico de las tecnologías de red disponibles para diversas aplicaciones a fin de tomar las mejores decisiones de implementación, decisiones que pueden tener un profundo efecto en la capacidad
de adaptarse a tecnologías en constante cambio. Por ejemplo, el tipo de red o redes o los productos de red seleccionados para una aplicación de ADQUISICIÓN DE DATOS pueden afectar en gran medida las evaluaciones de costo/beneficio para proyectos futuros. Hasta hace poco, la fibra óptica era una opción costosa que parecía excesiva para la mayoría de las aplicaciones. Pero ahora que es
probable que la carga de información fluya entre los nodos de una red empresarial, la fibra óptica resulta atractiva. Las tecnologías de red ofrecen una abrumadora variedad de opciones, y ciertos segmentos de esta tecnología están cambiando a un ritmo increíble. El usuario medio podría pasar semanas investigando las diversas formas de construir o mejorar una red, solo para
descubrir que, una vez tomada la decisión y comprados los productos, ya está disponible la siguiente ola de tecnología más grande, mejor y más rápida. Una solución integrada y bien diseñada para la transmisión de datos proporcionará una ventaja competitiva a cualquier empresa industrial. Los usuarios de todos los ámbitos de una empresa deben poder obtener datos de la planta y del negocio desde cualquier nodo físico, local o remoto. «Unir» piezas de redes nuevas o existentes es cada vez más factible gracias al uso de tecnologías de puente, enrutamiento y conversión de medios que conectan
redes de área local, de
área amplia e industriales. Y con Internet y las tecnologías inalámbricas, la transmisión de datos a través de grandes áreas geográficas es cada vez más factible. El modelo de red OSI Casi todas las descripciones de redes digitales comienzan con el modelo OSI (Open Systems Interconnect) (Figura
4-1). Este modelo
explica las distintas «capas» de la tecnología de redes. Para el usuario ocasional, este modelo es un poco abstracto, pero no hay mejor manera de empezar a comprender lo que está sucediendo. Título de la leyenda de la imagen A veces resulta útil comprender cada capa examinando la tecnología que representa. La capa de aplicación es la más intuitiva, ya que es la que ve el usuario. Representa el problema que el usuario quiere que resuelva el sistema. Los navegadores de Internet y los programas de correo electrónico
son buenos ejemplos. Permiten al usuario introducir y leer datos mientras está conectado entre un PC cliente y un servidor en algún lugar de Internet. En una aplicación industrial, un programa en un controlador lógico programable (PLC) podría controlar una válvula inteligente. La capa de presentación realiza el formateo de los datos del proceso que entran y salen de la aplicación. Esta capa realiza servicios tales como el cifrado, la compresión y la conversión de datos del proceso de un formato a otro. Por ejemplo, una aplicación (una capa más arriba) podría enviar una marca de tiempo formateada en
formato de 12 horas: 01:30:48 p.m. Una representación más universal es 13:30:48, en formato de 24 horas, que puede ser aceptada o presentada en la aplicación del siguiente nodo en el formato que necesite. Una ventaja de los servicios de presentación es que ayudan a eliminar la sobrecarga, o los servicios integrados, en los programas de aplicación. La capa de sesión establece la conexión entre las aplicaciones. También aplica las reglas de diálogo, que especifican el orden y la
velocidad de la transferencia de datos entre un emisor y un receptor. Por ejemplo, la capa de sesión controlaría el flujo de datos entre una aplicación y una impresora con un búfer fijo, para evitar desbordamientos del búfer. En el ejemplo de la marca de tiempo, una vez que los datos se presentan en formato de 24 horas, se añaden un identificador y un indicador de longitud
a la cadena de datos. La capa de transporte es esencialmente una interfaz entre el procesador y el mundo exterior. Genera direcciones para las entidades de sesión y garantiza que todos los bloques o paquetes de datos se hayan enviado o recibido. En el ejemplo de la marca de tiempo, se añade una dirección para cada entidad de sesión (remitente y destinatario) y una suma de comprobación al bloque generado por la capa de sesión. La capa de
red realiza funciones de contabilidad, direccionamiento y enrutamiento de los mensajes recibidos de la capa de transporte. Si el mensaje es largo, esta capa lo dividirá y lo secuenciará a través de la red. Esta capa también utiliza una tabla de enrutamiento de red para encontrar el siguiente nodo en el camino hacia la dirección de destino. En el ejemplo de la marca de tiempo, se añaden una dirección de nodo y un número de secuencia al mensaje recibido de la capa de sesión. La capa de enlace de datos establece y controla la ruta física de comunicación de un nodo al siguiente, con detección
de errores. Esta capa realiza el control de acceso al medio (MAC) para decidir qué nodo puede utilizar el medio y cuándo. Las reglas utilizadas para realizar estas funciones también se conocen como protocolos. Ethernet y la contención de anillo de testigo son ejemplos de protocolos. En el ejemplo de la marca de tiempo, se añaden un encabezado y un tráiler al mensaje recibido de la capa de transporte para marcar el principio y el final de la trama, el tipo de trama (control o datos), la suma de comprobación y otras funciones. La capa física es quizás la más destacada desde el punto de vista del coste. Es relativamente fácil comprender los costes de mano de obra y materiales que supone tender cables, junto con la infraestructura física
(conductos, canaletas
y bancos de conductos) necesaria para mantener la integridad de los cables. Esta capa no añade nada a la trama del mensaje. Simplemente convierte el mensaje digital recibido de la capa de enlace de datos en una cadena de unos y ceros representados por una señal en el medio. Un ejemplo es RS-485, donde un 1 binario se representa con una marca, o estado apagado, y un 0 binario se representa con un espacio, o estado encendido.
Una marca es un voltaje negativo entre los terminales del generador, mientras que un espacio es un voltaje positivo en esos terminales. Opciones de la capa física Existen varias implementaciones de la capa física. Los dispositivos de red permiten una amplia gama de opciones de conectividad. Algunas redes están bien definidas mediante el modelo OSI, en el que los cables, puentes, enrutadores, servidores, módems y PC se identifican fácilmente. A veces, solo unos pocos dispositivos están conectados entre sí en algún tipo de red propietaria, o donde los Servicios de red
se agrupan en una
caja negra con el dispositivo. Las interfaces de intercambio de datos en serie más comunes son RS-232, RS-422 y RS-485 para conectar dos o más dispositivos entre sí . Las tres interfaces utilizan la terminología de equipo terminal de datos (DTE) y equipo de comunicación de datos (DCE) (Figura 4-2). El DTE es el componente que desea comunicarse con otro componente en otro lugar, como un PC que se comunica con otro PC. El DCE es el componente que realmente realiza la comunicación
o que desempeña las funciones de generador y receptor descritas en los estándares. Un módem es un ejemplo común de DCE. Título de la leyenda de la imagen Las interfaces entre DTE y DCE se pueden clasificar según aspectos mecánicos, eléctricos, funcionales y procedimentales. Las especificaciones mecánicas definen los tipos de conectores y el número de pines. Las especificaciones eléctricas definen los voltajes de línea y las formas de onda, así como los modos de fallo y sus efectos. Las especificaciones funcionales
incluyen la sincronización, los datos del proceso, las bases de control y señal, y qué patillas deben utilizar las funciones. La interfaz procedimental especifica cómo se intercambian las señales. RS-485 es otro método de transmisión de datos en serie. Oficialmente, se trata del estándar EIA 485, o «Estándar para las características eléctricas de generadores y receptores para su uso en sistemas multipunto digitales equilibrados» de la Asociación de la Industria Electrónica (EIA). Este estándar define un método para generar unos y ceros como pulsos de tensión. Recuerde que, para todo el manejo
de datos, la estructuración, el empaquetado, el enrutamiento y el direccionamiento que realizan las capas superiores, todo se reduce a enviar unos y ceros a través de algún medio físico. Lo importante que hay que saber sobre RS-485 es que permite múltiples receptores y generadores, y especifica las características del cable en términos de velocidades y longitudes de señalización. Un cable típico es un par de cobre trenzado con apantallamiento, que es adecuado para la tasa de señalización típica de 10 millones de bits por segundo (Mbps). Este estándar solo define las características
eléctricas de las formas de onda. Tenga en cuenta que RS-485 no especifica ninguna función de control de medios, eso depende estrictamente del dispositivo conectado al generador (normalmente un chip). RS-485 suele ser adecuado para longitudes del cable de hasta 2000 pies. Un ejemplo de una red serie sencilla podría ser una serie de grabadoras conectadas a través de un enlace RS-485 a un PC que recibe los datos adquiridos por cada grabadora. El fabricante vende una tarjeta enchufable que se instala en cada grabadora, con instrucciones de cables. Cada tarjeta de red se conecta en cadena a las demás a través de una serie de cables de par trenzado blindado que terminan
en una tarjeta de
PC. No hay necesidad real de conocer y comprender las capas de red en esta disposición, excepto para comprender las limitaciones del RS-485 (distancia, apantallamiento, tasa de datos, etc.). Por su título, el estándar RS-422 es TIA/ EIA 422 B, «Características eléctricas de los circuitos de interfaz digital de tensión equilibrada», de la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones (en asociación con la EIA). Es similar al RS-485; las
principales diferencias son los tiempos de subida y las características de alimentación de la forma de onda. El RS-422 permite generalmente longitudes del cable de hasta 1,2 kilómetros a una velocidad de hasta 100 000 bits por segundo (kbps). A 10 millones de bps (Mbps), la longitud del
cable está limitada a unos 10 metros (Figura 4-3). En presencia de desequilibrio en el cable o de altos niveles de ruido en modo común, la longitud del cable puede reducirse aún más para mantener la tasa de señalización deseada. Título de la
leyenda de la imagen RS-232C es quizás la forma más común de intercambio de datos en serie. Se conoce oficialmente como EIA/TIA 232 E, «Interfaz entre equipos terminales de datos y equipos de terminación de circuitos de datos que emplean intercambio de datos binarios», nuevamente por TIA en asociación con la EIA. El sufijo «E» indica una versión posterior a la versión común «C». Lo que diferencia a este estándar de RS-422 y RS-485 es que define tanto los parámetros mecánicos como los eléctricos. La
RS-232 es adecuada para tasas de señal de hasta 20 kbps, a distancias de hasta 50 pies . Un cero (espacio) y un uno (marca) se miden en términos de diferencia de voltaje con respecto a la señal común (+3 V CC = 0, -3 V CC = 1). Las interfaces mecánicas más comunes son los conectores D-sub 9 y D-sub 25. Los circuitos de intercambio (pines) en los dispositivos RS-232 se dividen en cuatro categorías: señal común, circuitos de datos (datos transmitidos, datos recibidos), circuitos de control
(es decir, solicitud de envío, listo para enviar, DCE listo, DTE listo) y circuitos de sincronización. Todos los estándares descritos anteriormente se utilizan en esquemas de comunicación serie diseñados para distancias más largas. Existe una interfaz paralela común, conocida como General Purpose Interface Bus (GPIB) o IEEE- 488. Se pueden interconectar hasta 15 dispositivos, normalmente ordenadores personales y equipos o instrumentos científicos. Proporciona una alta tasa de transmisión de datos, de hasta 1 Mbps, pero es limitado en longitud. La longitud total permitida del bus es de 20 metros, con una distancia máxima de 4 metros entre dispositivos. El bus IEEE-488 es una interfaz paralela
24 líneas a las que acceden todos los dispositivos. Las líneas se agrupan en líneas de datos, líneas de handshake, líneas de gestión del bus y líneas de tierra. La comunicación es digital y los mensajes se envían de un byte en un byte. El conector es un conector de 24 pines; los dispositivos del bus utilizan receptáculos
hembra, mientras
que los cables de interconexión tienen enchufes macho. Un cable típico tendrá conectores macho y hembra para permitir la conexión en cadena entre dispositivos. Un ejemplo de implementación de IEEE-488 es un sistema de medición diseñado para evaluar el rendimiento de un sumidero de muestras químicas. El sumidero realiza el acondicionamiento de las muestras (control de presión, flujo y temperatura) y el análisis químico (pH, oxígeno disuelto y conductividad) de las muestras de agua. El sumidero está equipado con sensores de presión, detectores de temperatura resistivos (RTD), termopares y uniones de referencia. Se utiliza un escáner de 30 puntos para multiplexar los datos de
todos los sensores. El escáner se conecta a un ordenador de sobremesa o portátil mediante la interfaz GPIB. Los datos se adquieren, almacenan, muestran y reducen utilizando programas de aplicación en el ordenador, de forma eficiente y fiable bajo IEEE-488. El medio
utilizado para implementar la capa física suele ser un conjunto de cables de cobre. El cable de par trenzado sin apantallamiento (UTP) es el más asequible. Es ligero, fácil de tirar, fácil de terminar y ocupa menos espacio en la bandeja de cables que el par trenzado blindado (STP). Sin embargo, es más susceptible a las interferencias
electromagnéticas (EMI). Título de la leyenda de la imagen El STP es más pesado y más difícil de fabricar, pero puede mejorar considerablemente la velocidad de señalización en un esquema de transmisión determinado (Figura 4-4.). El trenzado proporciona la cancelación de los campos y corrientes inducidos magnéticamente en un par de conductores. Los campos magnéticos surgen alrededor de
otros conductores que transportan corrientes intensas y alrededor de grandes motores eléctricos. Hay disponibles varios grados de cables de cobre, siendo el grado 5 el mejor y el más caro. El cobre de grado 5, adecuado para su uso en aplicaciones de 100 Mbps, tiene más torsiones por pulgada que los grados inferiores. Más torsiones por pulgada significa más metros lineales de cable de cobre utilizados para formar un cable, y más cobre significa más dinero. El apantallamiento proporciona un medio para reflejar o absorber los campos
eléctricos que están presentes alrededor de los cables. El apantallamiento se presenta en diversas formas, desde trenzados de cobre o mallas de cobre hasta cinta de mylar aluminizada envuelta alrededor de cada conductor y de nuevo alrededor del par trenzado. La fibra óptica se utiliza cada vez más a medida que las aplicaciones de los usuarios exigen anchos de banda cada vez mayores. El término «ancho de banda» significa
técnicamente la
diferencia entre las frecuencias más altas y más bajas de un canal de transmisión, en hercios (Hz). Más comúnmente, significa la capacidad o cantidad de datos que se pueden enviar a través de un circuito determinado. Un ancho de banda de 100 Mbps es estándar cuando se utilizan cables de fibra óptica. Cuando se introdujo por primera vez, la fibra se consideraba solo para aplicaciones especiales porque era cara y difícil de manejar. En los últimos años, la búsqueda de un mayor ancho de banda, combinada con una fibra más fácil de usar, la ha hecho más común. Las herramientas y la formación para instalar y solucionar problemas
de fibra están
fácilmente disponibles.
Hay tres tipos básicos de cables de fibra óptica disponibles: índice escalonado multimodo, índice gradual multimodo y monomodo. Las fibras multimodo suelen estar accionadas por LED en cada extremo del cable, mientras que las fibras monomodo suelen estar accionadas por Láseres. Las fibras monomodo pueden alcanzar anchos de banda mucho mayores que las multimodo, pero son más finas (10 micras) y físicamente más débiles que las multimodo. Los costes de los equipos para transmitir y recibir señales de fibra monomodo son mucho más elevados (al menos cuatro veces más) que los de las señales multimodo. Una ventaja clara de los cables de fibra óptica
es su inmunidad
al ruido. Los cables de fibra óptica pueden tenderse indiscriminadamente a través de zonas con mucho ruido sin ningún problema, aunque deben respetarse las clasificaciones de resistencia al fuego. Los cables que pasan por múltiples espacios en una planta deben estar clasificados para cámaras de
calefacción/ventilación/aire acondicionado (HVAC) donde puedan resistir incendios según los requisitos de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA). Topologías de red El término topología se refiere al método utilizado para conectar los componentes de una red. Las topologías más comunes son las de anillo, bus y estrella (imágenes 4-5, 4-6 y 4-7), pero pueden adoptar la apariencia de las demás y seguir manteniendo sus características. Por ejemplo, un segmento de red en anillo con testigo puede cablearse en una configuración en estrella, donde los componentes se conectan a un concentrador en el que el 
anillo se encuentra
«dentro» del concentrador. Esto permite disponer de un armario de cables común para un edificio o área determinados con cables de conexión directa para cada componente. Un concentrador ofrece las ventajas de un mantenimiento centralizado y un control de la configuración. Título de la leyenda de la imagen Buses y anillos de testigo Las funciones MAC de los anillos y buses de testigo son similares. ARCnet, desarrollado por
Datapoint Corp. en los años 70, es un protocolo de paso de testigo que se puede implementar en una topología de bus o estrella utilizando cables coaxiales o UTP. Se pasa un «testigo» por el
bus o el anillo. El nodo que tiene el testigo es el que puede comunicarse en el medio. ARCnet funciona a 2,5 Mbps, con las siguientes longitudes: 400 pies con 10 nodos utilizando UTP; 2000 pies con
un límite práctico de
hasta 100 nodos utilizando cable coaxial RG-62 en una configuración en estrella coaxial (utilizando uno o varios concentradores); y 1000 pies con 10 nodos por segmento de 1000 pies utilizando cable coaxial RG-62. Título de la leyenda de la imagen ARCnet utiliza concentradores activos y pasivos en una configuración en estrella, con tarjetas de red en los dispositivos que tienen conmutadores para configurar los números de los nodos. El nodo con el número más bajo es el
controlador maestro, que da permiso para comunicarse con cada nodo por número. ARCnet está disponible en una versión de 20 Mbps. El protocolo de red en anillo de IBM, estandarizado mediante IEEE-802.5, funciona a 4 o 16 Mbps. Los nodos del anillo se conectan a una unidad de acceso multistación (MAU), un tipo de concentrador. Las MAU se pueden conectar entre sí en un anillo principal, con segmentos o lóbulos, desde cada MAU conectados en una configuración en estrella a dispositivos con tarjetas de interfaz de red. La longitud del anillo está limitada a 770 metros y el número máximo de nodos permitidos en un anillo es de 260 utilizando cable STP. El cable STP (150 ohmios) es el más utilizado, pero se puede utilizar cable UTP (100
ohmios) si se proporciona filtrado pasivo para velocidades de hasta 16 Mbps. Se pueden utilizar puentes para conectar
anillos. Título de la leyenda
de la imagen
La fluctuación es
un problema interesante que
puede surgir en las redes de anillo token, donde los nodos que se supone que deben estar sincronizados con el nodo maestro reciben formas de onda distorsionadas debido a la atenuación del cable. El resultado es que cada nodo funciona a una velocidad ligeramente diferente. La fluctuación restringe
el número de nodos permitidos en el anillo (72 a 16 Mbps en UTP). Existen supresores de fluctuación que pueden ayudar a paliar este problema. Hay repetidores disponibles para extender el anillo. Mediante la tecnología de bucle de fase bloqueado (PLL), un repetidor puede ampliar el anillo principal 800 pies adicionales a 16 Mbps en UTP de cobre de categoría 5. Mediante un convertidor de medios o un transceptor de fibra óptica, es posible la conversión entre cobre y fibra monomodo o multimodo, lo que permite ampliar la longitud del anillo principal
o la longitud de los lóbulos hasta 1,25 millas. Ethernet o CSMA/CD La topología de bus más común en las aplicaciones empresariales es Ethernet. Ethernet fue desarrollado originalmente por Xerox Corp. y posteriormente mejorado en colaboración con Digital Equipment Corp. (DEC) e Intel.IEEE-802.3, basado en el estándar Ethernet, especifica un protocolo de control de acceso al medio Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD). Este estándar de red proporciona funcionalidad en las dos primeras capas de la red OSI: la capa física y la capa de enlace de datos.
Este protocolo MAC permite la transmisión independiente por parte de todos los nodos de un segmento de red. Un nodo envía mensajes por el segmento con datos, Direccionamiento y bits de control.
Todos los otros nodos «ven» el mensaje, pero solo el nodo con la dirección de destino lo reconocerá y recibirá. Al nodo emisor le toca utilizar el segmento (transmitir), y todos los otros
nodos con mensajes que enviar «oyen» la portadora y no envían nada. Este tipo de protocolo se conoce como «escuchar antes de enviar». Si dos nodos intentan enviar al mismo tiempo, se detecta una colisión y ambos nodos
paran de enviar, esperan un pequeño intervalo de tiempo aleatorio y vuelven a enviar. Cuando hay mucho tráfico en la red, pueden producirse muchas colisiones y sobrecargar el sistema. El estándar Ethernet CSMA/CD se puede implementar de cinco maneras diferentes: 10Base5: cable coaxial «grueso» estándar 10Base2: cable coaxial «fino» 10BaseT-UTP 100BaseT-UTP; y 10BaseFL o FOIRL-fibra óptica La nomenclatura XBaseY se interpreta de la siguiente
manera: X = la tasa de señalización en Mbps, e Y = alguna indicación del tipo de medio. La parte «Base» del término significa que la señal utiliza el cable en un esquema de banda base (en contraposición a un esquema de modulación de banda ancha, multifrecuencia y multicanal). 10Base5 es una implementación Ethernet estándar que utiliza segmentos de cable coaxial RG-58 de hasta 500 metros de
longitud. Los transceptores se fijan al segmento, con una distancia mínima entre ellos de 2,5 metros. Un cable transceptor (o derivación) conecta el transceptor al nodo o dispositivo de la red; este cable puede tener una longitud de hasta 50 metros. El número máximo de transceptores
permitido es de 100 por segmento, y ambos extremos de cada segmento terminan en una resistencia de 50 ohmios. Los transceptores se pueden conectar a concentradores para distribuirlos a los nodos de red. El 10Base2 «ThinNet» no utiliza un segmento coaxial largo con transceptores. En su lugar, se utilizan repetidores modulares con módulos ThinNet en una configuración en estrella. El cable coaxial fino se termina con conectores en «T» en los nodos de red, con múltiples nodos conectados en serie en un segmento, con un extremo del cable conectado al repetidor. La longitud máxima de un segmento en serie es de 185 metros, con una distancia mínima entre nodos (conectores en T) de 0,5 metros. No se permiten más de 30 nodos en un
segmento. Se requieren terminadores de 50 ohmios en cada extremo de un segmento. La implementación 10BaseT utiliza cable UTP, con los mejores resultados de cobre de categoría 5. Los nodos están conectados a un concentrador en una configuración en estrella. La longitud máxima de un segmento es de 100 metros. La implementación 10BaseFL utiliza cable de fibra óptica multimodo de 50, 62,5 o 100 micras. Hay transceptores
de fibra disponibles para conectarse a tarjetas de interfaz de red que no admiten fibra. Se pueden utilizar repetidores para conectar segmentos 10Base5 entre sí hasta una distancia de 2500 metros, y los componentes y las redes más pequeñas se pueden conectar entre sí con dispositivos
de interfaz para unir
los distintos tipos de medios en una red más grande. El estándar IEEE-802.3 cubre varias implementaciones CSMA/CD, con longitudes de hasta 925, 2500 y 3600 metros. El número de nodos permitidos depende de los requisitos de hardware y
rendimiento del sistema operativo de la red. Un mayor número de nodos y un mayor tráfico significan más posibilidades de colisiones. El rendimiento de la red puede disminuir al necesitarse más, como durante un transitorio de la planta, cuando el flujo de datos y las activaciones de los elementos de control son altos. Ethernet o CSMA/CD se establece para 1, 10 y 100 Mbps, siendo 10 Mbps el más común en la actualidad. Algunos proveedores ofrecen Ethernet «rápido» a 100 Mbps, compatible con las implementaciones existentes de 10 Mbps. 100BaseT
es esencialmente 10BaseT, solo que 10 veces más rápido. Ambos utilizan la misma capa MAC. A velocidades más altas, las implementaciones deben tener en cuenta los retardos de ida y vuelta por colisiones. Por último, hay disponible una implementación de Ethernet inalámbrica. Admite tasas de datos de hasta 3 Mbps en espacios abiertos de hasta 3000 pies y en interiores de 200 a 600 pies, y no se requiere línea de visión en interiores. Hay repetidores y puentes inalámbricos disponibles para conectar las células entre sí. Las decisiones relativas a las topologías de las redes de área local (LAN) y los protocolos MAC
pueden afectar a la forma en que se gestiona una red durante años. Una nueva instalación puede cablearse
con componentes de red y dispositivos de cableado de última generación, pero el administrador de la red o el ingeniero de la planta suelen enfrentarse a una infraestructura existente, donde las opciones están limitadas por los medios instalados. Por ejemplo, siempre se puede
utilizar un cable STP antiguo y abandonado de bucle de corriente continua de 4-20 mA para implementar Ethernet 10BaseT y ahorrar una cantidad considerable de fondos del proyecto. O bien, se puede comprar un nuevo cable de fibra óptica con fibras multimodo para el proyecto de bajo ancho de banda
de este año y seguir disponiendo de fibras monomodo de repuesto para futuras aplicaciones de alto ancho de banda. Los protocolos de paso de
testigo y CSMA/CD ofrecen comparaciones interesantes. El paso de testigo ofrece una ventana de acceso predecible con un rendimiento constante en redes grandes y
concurridas, pero los nodos deben esperar el testigo y los anillos grandes pueden provocar retardos significativos. CSMA/CD permite que un nodo transmita inmediatamente cuando la red está tranquila, pero el rendimiento puede ser impredecible y depende de la probabilidad de colisiones. La capacidad de actualización y el crecimiento son dos aspectos que deben tenerse en cuenta para cada nuevo segmento o modificación de un segmento determinado. El reto consiste en estar atento a las demandas de la red a medida que surgen nuevas aplicaciones y seleccionar la cantidad adecuada de ancho de banda y capacidad de actualización por el precio. Ascender por las capas Hasta ahora se ha descrito la capa física, con funciones implícitas en las capas de enlace de datos y de red. Dos dispositivos pueden comunicarse mediante un simple enlace RS-485 o pueden formar parte de una LAN más grande con controles de acceso a medios complejos. La única función del enlace de datos es pasar datos de un nodo al siguiente. La capa de enlace de datos puede conectar dos
nodos o dispositivos
con un «puente». Los primeros puentes solo conectaban dos segmentos de una red con el mismo protocolo (como CSMA/CD o paso de testigo). Ahora son disponibles puentes inteligentes que pueden conectar protocolos diferentes, con reenvío selectivo de paquetes de datos. Existen varios niveles de rendimiento del enlace de datos en función del
tamaño de la red (red de área amplia frente a red de área local; WAN frente a LAN) y de la selección de protocolos/medios. La capa de red enruta los datos entrantes para otro nodo hacia una ruta de
salida adecuada. El dispositivo físico que realiza esta función se denomina, naturalmente, enrutador. Dado que los bits aún deben transmitirse a través de algún medio físico, Un enrutador realiza inherentemente las funciones físicas y de enlace de datos para subir y bajar el modelo OSI, aunque los enrutadores no son sensibles a los detalles de la capa física y de enlace de datos, lo que les permite conectar diferentes tipos de redes. Un enrutador toma un paquete entrante, mira la dirección de destino, determina la mejor ruta y proporciona el
direccionamiento
necesario. Una implementación común de esta función es el Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet (TCP/IP). En las redes Novell, esta función se denomina intercambio secuencial de paquetes/intercambio de paquetes
entre redes (SPX/IPX). Novell, Inc. es quizás el mayor y más popular proveedor de software de sistemas opera
Adquisición de datos: sistema DAQ Introducción a los sistemas de adquisición de datos