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SETTEMBRE 2022 FIELDBUS & NETWORKS 33 Fieldbus & Networks » Ridondanza - Mediante l’hardware degli switch, le copie ridondanti di un pac- chetto vengono inviate su due o più percorsi per raggiungere la destinazione prevista. La ridondanza dei percorsi pos- sibili sulla rete garantisce la consegna di almeno una copia del pacchetto alla de- stinazione prevista, azzerando il tempo di commutazione in caso di un singolo guasto nella rete. Ma il bello di TSN Ethernet è che si tratta di uno standard Ieee Ethernet. Gode di tutti i vantaggi offerti dalla diffusione universale di Ethernet, garantendo la piena compatibilità in avanti e all’in- dietro, ed è supportato da un ecosistema ampio e molto attivo. I protocolli necessari Per far funzionare concretamente le reti TSN in ambito Ieee sono nati diversi gruppi di lavoro che hanno sviluppato, e continuano a sviluppare, i diversi protocolli standard necessari a supportare le comunicazioni di rete TSN nei vari ambiti applicativi. La figura 1 riepiloga i vari standard che entrano a far parte dell’ecosistema TSN e che devono essere supportati, in toto o in parte, dalle varie apparec- chiature che costituiscono una rete TSN. Tra gli standard più importanti vi sono quelli legati alla gestione del segnale di sincronizzazione temporale, che sono derivati dal ben noto standard Ieee 1588. Un’altra classe di protocolli serve a garantire il rispetto della latenza. Per farlo, gli switch devono gestire le proprie code interne in modo opportuno, diversificando per classi di priorità del traffico, oltre ad abilitare la trasmissione delle informazioni critiche nei momenti opportuni. Infine, altri standard sono legati alla scelta dei percorsi di inoltro ridondante delle informazioni, per garantire l’affidabilità assoluta delle comunicazioni. Affinché una rete si possa definire veramente TSN è necessario che tutte le apparecchiature che entrano in gioco nel percorso di comunicazione tra nodi che devono trattare informazioni critiche (schede di rete, switch, router etc.) supportino i protocolli TSN. Tuttavia, ciò non impedisce di collegare alla stessa rete apparecchiature Ethernet standard, che potranno conti- nuare a funzionare senza garantire le prestazioni offerte della porzione di rete di tipo TSN. Convergenza di reti informatiche e industriali La convergenza tra reti per applicazioni informatiche (IT) e reti per l’automa- zione industriale (OT) è una delle applicazioni più promettenti delle tecnologie Ethernet TSN. Pertanto, sono stati identificati standard e protocolli rilevanti per questo specifico caso d’uso, che sono raggruppati nello standard IEC/Ieee 60802 (TSN Industrial Automation profile). Sulla base di queste definizioni, i dispositivi con middleware diversi, come Profinet e OPC UA, possono condivi- dere le garanzie di qualità del servizio della Time Sensitive Network. Questa rete convergente può essere una rete cablata, ma in prospettiva anche una rete wireless, ad esempio basata su 5G o wi-fi. Una rete Ethernet TSN può consentire alle applicazioni industriali di con- nettersi finalmente in modo sicuro, affidabile e deterministico a massicce farm di computer che risiedono in grandi cloud e data center. La disponi- bilità di una rete universale ad alte prestazioni può favorire notevolmente nel segmento industriale la capacità di elaborare enormi quantità di dati provenienti da diverse fonti, per prendere il tipo di decisioni al volo che migliorano l’efficienza in tempo reale. L’attuale Industrial Ethernet è un Panoramica dei protocolli standardizzati e allo studio da parte dei gruppi di lavoro Ieee per supportare le comunicazioni TSN Rete di fabbrica Ethernet TSN in cui convivono classi di traffico di diverso tipo, dove viene garantita la trasmissione rapida e ininterrotta delle informazioni critiche Fonte: Foto Moxa