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α-Ring: topología de red Ethernet en anillo con recuperación de fallos para vigilancia IP

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Artículo escrito por Alvin Hsu, Product Manager de EtherWAN, empresa representada en España por CeINCOM.

Ante la creciente demanda de soluciones de vigilancia IP, este mercado se ha convertido en la principal “tendencia” de la industria de la seguridad en los últimos años. Multitud de artículos y noticias ya han presentado las ventajas de los productos IP con respecto a los “tradicionales”, algo que aquí no haremos. Sin embargo, existen pocos escritos que traten la transmisión de red y, por ello, vamos a intentar compartir nuestra experiencia en este tema.

Los puertos de red empleados por cámaras IP suelen ser Fast Ethernet. Por consiguiente, podemos decir que la conexión de redes (Networking) de sistemas de vigilancia IP se basa en Ethernet. No obstante, las principales tecnologías Ethernet, como VLAN y STP, fueron desarrolladas para comunicaciones de datos. Sólo QoS se creó con la intención de transmitir voz y vídeo sobre redes Ethernet.

Como estas tecnologías se diseñaron desde el punto de vista de la comunicación de datos en una red Ethernet LAN, no ha sido posible responder a un gran número de requerimientos especiales de sistemas de vigilancia IP, como un enlace rápido de back-up cuando se produce un fallo en el link. El enlace redundante en RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) puede “transitar” desde un estado blocking a otro forwarding en entre uno y tres segundos, pero esto todavía no satisface las exigencias de vigilancia IP profesional.

Si se produce un fallo de enlace en las proximidades del backbone o de un link principal del sistema de videovigilancia IP, varias cámaras IP perderían su video en tres segundos. Una red profesional necesita una solución para lograr un enlace de backup súper-rápido que no altere la transmisión de vídeo en caso de un error de enlace.

Red jerárquica

Cuando se planifica un red Ethernet LAN enterprise, el modelo “jerárquico” es el primero en tenerse en cuenta. La red se divide en tres capas: acceso, distribución y core. Aquí, cada switch tiene enlaces redundantes con otros conmutadores en aplicaciones de backup.

La capa de acceso ofrece un medio de conectar equipos a la red y controlar qué dispositivos se utilizan en tareas de comunicación.

La capa de distribución añade los datos recibidos desde los switches de la capa de acceso antes de ser transmitidos a la capa core para su routing al destino final.

La capa core es el backbone de alta velocidad de la interconexión. La zona del núcleo también puede servir de conexión a los recursos de Internet.

Modelo de red jerárquica
Modelo de red jerárquica

Topología en anillo

Muchos fabricantes de switches Ethernet, como Cisco y D-Link, diseñan sus productos basándose en esta “filosofía”. Esta topología de red suele adoptar STP o RSTP como método fail-over (recuperación de fallos) e incluye varios enlaces redundantes. Este diseño es bueno en entornos enterprise o campus, pero no es lo suficientemente idóneo para una gran área geográfica, como una ciudad o un distrito de una gran urbe.

Cuando una red cubre una zona extensa, los costes de cableado crecen considerablemente y, por lo tanto, impiden la adopción de un diseño de red jerárquica. Para abarcar una gran distancia o área, la topología en anillo es la más empleada.

Como se observa en la imagen, en esta topología, los switches Ethernet se unen para formar un anillo y así ahorrar costes de cableado y mantener la función fail-over a través de STP / RSTP u otros algoritmos de anillo.

La tecnología α-Ring de EtherWAN proporciona un mecanismo de redundancia para recuperarse tras un fallo de red en menos de 15 milisegundos
La tecnología α-Ring de EtherWAN proporciona un mecanismo de redundancia para recuperarse tras un fallo de red en menos de 15 milisegundos

Fail-over α-Ring

Para ofrecer una función de rápida recuperación de fallos y solventar los problemas de cableado de red de una gran área geográfica, a continuación presentamos la tecnología α-Ring de EtherWAN Systems, Inc.

α-Ring soporta topología en anillo para Ethernet Networking y ofrece una recuperación rápida de fallos en menos de 15 milisegundos, siendo ideal para aplicaciones en sistemas de vigilancia IP.

La nueva solución también soporta topología full ring y múltiples anillos. Los switches se pueden conectar para conformar un anillo y los anillos individuales se pueden interconectar para lograr un aro mayor, con paths de backup redundante para los enlaces entre anillos.

Una vez que tiene lugar el error de enlace en algún lugar del α-Ring, la recuperación se efectúa en menos de 15 milisegundos sin experimentar pérdida de frames de vídeo.

La solución α-Ring también soporta topología ‘full ring’ y múltiples anillos
La solución α-Ring también soporta topología ‘full ring’ y múltiples anillos

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