ES2531095B2 - Dispositivo de comunicación de red y procedimiento para preservar selectivamente mensajes importantes durante periodos de alto tráfico de red. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de comunicación de red para preservar selectivamente mensajes importantes durante periodos de alto tráfico de red.#Se describe un dispositivo de comunicación de red y procedimiento que facilita la comunicación fiable del tráfico de alta prioridad por delante del de menor prioridad, entre todos los puertos de ingreso y de egreso. El dispositivo puede monitorizar el almacén temporal de tramas independientemente del puerto de egreso, y cuando dicho almacén llega a un nivel predeterminado, el dispositivo puede descartar las tramas de menor prioridad del puerto más congestionado. Cuando dicho almacén llega a un segundo nivel predeterminado, el dispositivo puede descartar las tramas de prioridad inferior antes de que sean almacenadas según el puerto de egreso. El dispositivo puede además monitorizar las tramas de ingreso respecto a la prioridad, y asignarles prioridad según una prioridad previamente asignada, el puerto de ingreso y/o el contenido de la trama.

Description

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Dispositivo de comunicacion de red y procedimiento para preservar selectivamente mensajes importantes durante periodos de alto trafico de red

DESCRIPCION

Campo tecnico

Esta invencion se refiere a dispositivos y procedimientos de gestion de comunicaciones usando dispositivos de red. Mas espedficamente, pero no exclusivamente, esta invencion se refiere al procesamiento de tramas de comunicacion en un dispositivo de red, de modo tal que los mensajes mas importantes sean preservados selectivamente durante periodos de alto trafico de red, o periodos de congestion de red.

Breve descripcion de los dibujos

Se describen realizaciones no limitantes y no exhaustivas de la invencion, incluyendo diversas realizaciones de la invencion con referencia a las figuras, en las cuales:

la Figura 1 ilustra un diagrama simplificado de un sistema de generacion y distribution de energia electrica que incluye diversos dispositivos de red congruentes con ciertas realizaciones descritas en la presente memoria;

la Figura 2 ilustra un sistema de dispositivos electronicos inteligentes acoplados comunicativamente con una red mediante una pluralidad de dispositivos de red congruentes con las realizaciones descritas en la presente memoria;

la Figura 3A ilustra un diagrama de bloques funcionales de una arquitectura de dispositivos de red congruente con las realizaciones descritas en la presente memoria;

la Figura 3B ilustra un diagrama de bloques funcionales de una pluralidad de componentes de puertos de red asociados al dispositivo de red ilustrado en la Figura 3A, congruente con las realizaciones descritas en la presente memoria;

la Figura 3C ilustra un diagrama de bloques funcionales de un componente de procesamiento de tramas, asociado al dispositivo de red ilustrado en la Figura 3A, congruente con las realizaciones descritas en la presente memoria;

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la Figura 3D ilustra un diagrama de bloques funcionales de un componente de capa de ingreso, asociado al dispositivo de red ilustrado en la Figura 3A, congruente con las realizaciones descritas en la presente memoria;

la Figura 4 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento de gestion de paquetes de red en un dispositivo de red congruente con las realizaciones descritas en la presente memoria.

Descripcion detallada

Las realizaciones de la invencion seran entendidas de manera optima con referencia a los dibujos. Se entendera inmediatamente que los componentes de las realizaciones descritas, segun lo generalmente descrito e ilustrado en las figuras en la presente memoria, podrian ser dispuestos y disenados en una amplia variedad de distintas configuraciones. De tal modo, la siguiente descripcion detallada de las realizaciones de los dispositivos y procedimientos de la invencion no esta concebida para limitar el ambito de la invencion, segun lo reivindicado, sino que es meramente representativa de posibles realizaciones de la invencion. Ademas, las etapas de un procedimiento no necesariamente deben ser ejecutadas en cualquier orden espedfico, ni siquiera secuencialmente, ni tampoco deben ser ejecutadas las etapas solamente una vez, a menos que se especifique otra cosa.

En algunos casos, caracteristicas, estructuras u operaciones bien conocidas no son mostradas o descritas en detalle. Ademas, las caracteristicas, estructuras u operaciones descritas pueden ser combinadas de cualquier manera adecuada, en una o mas realizaciones. Tambien se comprendera inmediatamente que los componentes de las realizaciones, segun lo generalmente descrito e ilustrado en las figuras en la presente memoria, podrian estar dispuestos y disenados en una amplia variedad de distintas configuraciones. Por ejemplo, en toda la extension de la presente memoria, cualquier referencia a "una realizacion” o a "la realizacion” significa que un rasgo, estructura o caracteristica espedfica, descrita con relacion a esa realizacion esta incluida en al menos una realizacion. De ese modo, las frases citadas, o las variaciones de las mismas, segun lo expresado en toda la extension de la presente memoria, no necesariamente estan todas refiriendose a la misma realizacion.

Varios aspectos de las realizaciones descritas en la presente memoria pueden ser implementados como modulos o componentes de software. Segun se usa en la presente memoria, un modulo o componente de software puede incluir cualquier tipo de instruccion de

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ordenador, o codigo ejecutable por ordenador, situado dentro de un dispositivo de memoria que sea operable conjuntamente con el hardware adecuado para implementar las instrucciones programadas. Un modulo o componente de software, por ejemplo, puede comprender uno o mas bloques fisicos o logicos de instrucciones de ordenador, que pueden estar organizadas como una rutina, un programa, un objeto, un componente, una estructura de datos, etc., que realiza una o mas tareas o implementa tipos espedficos de datos abstractos.

En ciertas realizaciones, un modulo o componente espedfico de software puede comprender instrucciones diversas almacenadas en distintas ubicaciones de un dispositivo de memoria, que implementan conjuntamente la funcionalidad descrita del modulo. En efecto, un modulo o componente puede comprender una unica instruccion o muchas instrucciones, y puede estar distribuido entre varios segmentos distintos de codigo, entre distintos programas, y entre varios dispositivos de memoria. Algunas realizaciones pueden ser puestas en practica en un entorno informatico distribuido, donde las tareas son realizadas por un dispositivo de procesamiento remoto enlazado a traves de una red de comunicaciones. En un entorno informatico distribuido, los modulos o componentes de software pueden estar situados en dispositivos de almacenamiento de memoria local y / o remota. Ademas, los datos unidos o representados conjuntamente en un registro de base de datos pueden ser residentes en el mismo dispositivo de memoria, o entre varios dispositivos de memoria, y pueden estar enlazados entre si en campos de un registro en una base de datos, por toda una red.

Pueden ser proporcionadas realizaciones tales como un producto de programa de ordenador que incluye un medio no transitorio, legible por maquina, que tiene almacenadas en el mismo instrucciones que pueden ser usadas para programar un ordenador u otro dispositivo electronico para realizar los procesos descritos en la presente memoria. El medio no transitorio legible por maquina puede incluir, pero no esta limitado a, controladores de disco rigido, disquetes flexibles, discos opticos, CD-ROM, DVD-ROM, memorias ROM, memorias RAM, memorias EPROM, memorias EEPROM, tarjetas magneticas u opticas, dispositivos de memoria de estado solido u otros tipos de medio legible por maquina o por medios, adecuados para almacenar instrucciones electronicas. En algunas realizaciones, el ordenador u otro dispositivo electronico pueden incluir un dispositivo de procesamiento tal como un microprocesador, microcontrolador, circuitos logicos o similares. El dispositivo de procesamiento puede incluir adicionalmente uno o mas dispositivos de procesamiento de proposito especial, tales como un circuito integrado espedfico de la aplicacion (ASIC),

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Logica de Formation Programable (PAL), una formation logica programable (PLA), un dispositivo logico programable (PLD), una formacion de compuertas programables en el terreno (FPGA) o cualquier otro dispositivo personalizable o programable.

Los sistemas de generation y distribution de energia electrica estan disenados para generar, transmitir y distribuir ene^a electrica a las cargas. Los sistemas de generacion y distribucion de energia electrica pueden incluir equipos tales como generadores electricos, motores electricos, transformadores de energia, lmeas de transmision y distribucion de energia, interruptores de circuitos, conmutadores, buses, lmeas de transmision, reguladores de voltaje, bancos de condensadores y similares. Tales equipos pueden ser monitorizados, controlados, automatizados y / o protegidos usando dispositivos electronicos inteligentes (IED) que reciben information del sistema de energia electrica desde el equipo, toman decisiones en base a la informacion y proporcionan salidas de monitorizacion, control, protection y / o automatization al equipo.

En algunas realizaciones, un IED puede incluir, por ejemplo, unidades de terminales remotos, reles diferenciales, reles de distancia, reles direccionales, reles alimentadores, reles de exceso de corriente, controles reguladores de voltajes, reles de voltaje, reles de fallos de interruptor, reles generadores, reles de motores, controladores de automatizacion, controladores de compartimiento, contadores, controles de reconexion, procesadores de comunicacion plataformas de calculo, controladores logicos programables (PLC), controladores de automatizacion programables, modulos de entrada y salida, gobernadores, excitadores, controladores de compensadores estaticos, controladores de compensadores VAR estaticos (SVC), controladores de cambiadores de tomas sobre carga (OLTC) y similares. Ademas, en algunas realizaciones, los IED pueden estar conectados comunicativamente mediante una red que incluye una gran variedad de equipos de red que incluyen, por ejemplo, multiplexadores, encaminadores, concentradores, pasarelas, cortafuegos y / o conmutadores, para facilitar las comunicaciones en las redes, cada uno de los cuales tambien puede funcionar como un IED. Los dispositivos de red y de comunicacion tambien pueden estar integrados en un IED y / o estar en comunicacion con un IED. Segun se usa en la presente memoria, un IED puede incluir un unico IED discreto o un sistema de multiples IED funcionando juntos.

Deberia entenderse que la presente descripcion no esta limitada a sistemas de distribucion de energia electrica. Los sistemas, aparatos y procedimientos descritos en la presente memoria pueden ser aplicados a una gama mas amplia de sistemas de comunicaciones. En efecto, la presente descripcion puede ser aplicada a dispositivos de comunicacion en

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cualquier sistema de comunicacion donde ciertos mensajes deberian ser entregados incluso en estados de altas cargas de trafico de redes de comunicacion. Ademas de los sistemas de distribution de ene^a electrica, la presente invention puede ser aplicada, por ejemplo, a sistemas de distribucion de agua, sistemas de distribucion de gas natural, sistemas de control, sistemas no de control (redes de ordenadores, redes de Tecnologias de la Information y similares) y / o similares.

En ciertas realizaciones, uno o mas IED, equipos monitorizados y / o dispositivos de red incluidos en un sistema de generation y distribucion de energia electrica pueden comunicarse usando una gran variedad de protocolos, tales como el GOOSE (Sucesos Genericos de Subestacion Orientada a Objetos) de la norma IEC 61850. En realizaciones adicionales, uno o mas IED, equipos monitorizados y / o dispositivos de red incluidos en un sistema de generacion y distribucion de energia electrica pueden comunicarse usando un protocolo Mirrored Bits®, un Protocolo de Red Distribuida (DNP) y / o cualquier otro protocolo de comunicacion adecuado.

Los IED, los equipos monitorizados y / o los dispositivos de red pueden comunicarse (p. ej., transmitir y / o recibir) mensajes (p. ej., mensajes de GOOSE, Mirrored Bits® y / o DNP) que incluyen bits, pares de bits, valores de mediciones y / o cualquier otro elemento relevante de datos. Ciertos protocolos de comunicacion (p. ej., GOOSE) pueden permitir que un mensaje generado desde un unico dispositivo sea transmitido a multiples dispositivos receptores (p. ej., dispositivos de abonado y / o dispositivos receptores espedficos, designados o identificados en un mensaje). Los mensajes pueden incluir una o mas instrucciones de control, datos de sistema monitorizados, comunicaciones con otros IED, equipos monitorizados y / u otros dispositivos de red, y / o cualquier otra comunicacion, mensaje o dato relevante. En realizaciones adicionales, los mensajes pueden proporcionar una indication en cuanto a un estado (p. ej., un estado medido) de uno o mas componentes y / o condiciones dentro de un sistema de generacion y distribucion de energia electrica.

Los dispositivos de red pueden incluir un almacen temporal receptor finito que solamente puede almacenar un numero predeterminado de mensajes, y por tanto puede no ser capaz de almacenar ciertos mensajes, si un numero significativo de mensajes son recibidos en un periodo relativamente corto (p. ej., durante periodos de alto trafico de mensajes de red). De manera similar, un conmutador de red puede tener una velocidad limitada de transferencia que es inferior a su velocidad de reception. Por ejemplo, un conmutador de red puede tener una velocidad de transmision de datos de 1 MB / segundo, pero una velocidad de recepcion

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que es significativamente mayor, creando por ello una asimetria entre las velocidades de comunicacion entrante y saliente. Si un conmutador de red de ese tipo incluye un almacen temporal finito de recepcion y / o transmision y una cantidad significativa de datos es recibida por un conmutador de red de ese tipo en un breve periodo de tiempo, el conmutador de red puede ser incapaz de transmitir mensajes recibidos antes de que los almacenes temporales finitos se llenen y, por tanto, los mensajes pueden ser descartados o perdidos. En circunstancias adicionales, los almacenes temporales pueden llenarse cuando estan presentes recursos insuficientes para procesar el trafico de red a "velocidad de cable”.

La presente invention incluye una gran variedad de dispositivos y procedimientos de gestion de la comunicacion de datos. Segun diversas realizaciones, los dispositivos y procedimientos en la presente memoria pueden utilizar ciertos criterios para procesar comunicaciones de datos en base a la capacidad disponible de una memoria temporal de almacenamiento en un dispositivo de red. En algunas realizaciones, donde la utilization de la memoria temporal de almacenamiento supera un primer umbral, pueden ser establecidos criterios para identificar una o mas tramas en el almacen temporal para ser descartadas. Los criterios pueden incluir, por ejemplo, una prioridad asociada a una trama, una hora de recepcion de una trama, un puerto de recepcion de una trama y similares.

La Figura 1 ilustra un diagrama simplificado de un sistema 100 de generation y distribution de energia electrica, congruente con las realizaciones descritas en la presente memoria. El sistema 100 de generacion y distribucion de energia electrica puede incluir, entre otras cosas, un generador electrico 102, configurado para generar una salida de energia electrica, que en algunas realizaciones puede ser una onda sinusoidal. Aunque esta ilustrado como un diagrama de una lmea con fines de simplicidad, el sistema 100 de generacion y distribucion de energia electrica tambien puede ser configurado como un sistema de energia trifasico.

Un transformador 104 elevador de energia puede ser configurado para aumentar la salida del generador electrico 102 hasta una onda sinusoidal de mayor voltaje. Un bus 106 puede distribuir la onda sinusoidal de mayor voltaje a una lmea 108 de transmision que, a su vez, puede conectarse con un bus 120. En ciertas realizaciones, el sistema 100 puede incluir adicionalmente uno o mas interruptores 112 a 118 que pueden ser configurados para ser activados selectivamente para reconfigurar el sistema 100 de generacion y distribucion de energia electrica. Un transformador 122 de energia decremental puede ser configurado para transformar la onda sinusoidal de mayor voltaje en una onda sinusoidal de menor voltaje que sea adecuada para la distribucion a una carga 124.

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Los IED 126 a 138, ilustrados en la Figura 1, pueden ser configurados para controlar, monitorizar, proteger y / o automatizar dichos uno o mas elementos del sistema 100 de generacion y distribucion de ene^a electrica. Un IED puede ser cualquier dispositivo basado en procesador que monitorice, controle, automatice y / o proteja equipos monitorizados dentro de un sistema de generacion y distribucion de energia electrica (p. ej., el sistema 100). En algunas realizaciones, los IED 126 a 138 puede recoger informacion de estado de una o mas piezas de equipos monitorizados (p. ej., el generador 102). Ademas, los IED 126 a 128 pueden recibir informacion referida a equipos monitorizados, usando sensores, transductores, activadores y similares. Aunque la Figura 1 ilustra un IED que monitoriza la lmea 108 de transmision (p. ej., el IED 134) y otro IED que controla un interruptor 114 (p. ej., el IED 136), estas capacidades pueden ser combinadas en un unico IED.

La Figura 1 ilustra los IED 126 a 138 realizando diversas funciones con fines ilustrativos, y no implica ninguna disposicion o funcion espedfica requerida a ningun IED espedfico. En algunas realizaciones, los IED 126 a 138 pueden ser configurados para monitorizar y comunicar informacion, tal como voltajes, corrientes, estado de equipos, temperatura, frecuencia, presion, densidad, absorcion infrarroja, informacion de frecuencia de radio, presiones parciales, viscosidad, velocidad, velocidad rotativa, masa, estado de conmutador, estado de valvula, estado de interruptor de circuito, estado de toma, lecturas de contador y / o similares. Ademas, los IED 126 a 138 pueden ser configurados para comunicar calculos, tales como fasores (que pueden o no estar sincronizados como sincrofasadores), sucesos, distancias de fallos, diferenciales, impedancias, reactancias, frecuencia y similares. Los IED 126 a 138 tambien pueden comunicar informacion de configuraciones, informacion de identificacion de IED, informacion de comunicaciones, informacion de estado, informacion de alarma y / o similares. La informacion de los tipos enumerados anteriormente o, mas generalmente, la informacion acerca del estado de equipos monitorizados, puede ser mencionada en la presente memoria como datos de sistema monitorizados.

En ciertas realizaciones, los IED 126 a 138 pueden emitir instrucciones de control al equipo monitorizado, a fin de controlar diversos aspectos referidos al equipo monitorizado. Por ejemplo, un IED (p. ej., el IED 136) puede estar en comunicacion con un interruptor de circuito (p. ej., el interruptor 114) y puede ser capaz de enviar una instruccion para abrir y / o cerrar el interruptor de circuito, conectando o desconectando de tal modo una parte de un sistema de energia. En otro ejemplo, un IED puede estar en comunicacion con un

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reconectador, y ser capaz de controlar operaciones de reconexion. En otro ejemplo, un IED puede estar en comunicacion con un regulador de voltaje y ser capaz de instruir al regulador de voltaje para aumentar o reducir la toma. La information de los tipos enumerados anteriormente o, mas en general, la informacion o instrucciones que dirigen un IED u otro dispositivo para realizar una cierta action, pueden ser denominadas generalmente instrucciones de control.

Los IED 126 a 138 pueden ser enlazados comunicativamente entre si, usando una red de comunicaciones de datos, y pueden ser adicionalmente enlazados comunicativamente con un sistema de monitorizacion central, tal como un sistema 142 de control supervisor y de adquisicion de datos (SCADA), un sistema de informacion (IS) 144 y / o un sistema 140 de control y perception de situaciones de area amplia (WCSA). En ciertas realizaciones, diversos componentes del sistema 100 de generation y distribution de energia electrica, ilustrado en la Figura 1, pueden ser configurados para generar, transmitir y / o recibir mensajes (p. ej., mensajes de GOOSE), o comunicarse usando cualquier otro protocolo de comunicacion adecuado.

Las realizaciones ilustradas estan configuradas en una topologia de estrella, con un controlador 150 de automatization en su centro; sin embargo, tambien se contemplan otras topologias. Por ejemplo, los IED 126 a 138 pueden estar acoplados comunicativamente de manera directa con el sistema 142 de SCADA y / o el sistema 140 de WCSA. La red de comunicaciones de datos del sistema 100 puede utilizar una gran variedad de tecnologias de red, y puede comprender dispositivos de red tales como modems, encaminadores, cortafuegos, servidores de red privada virtual y similares. Ademas, en algunas realizaciones, los IED 126 a 138 y otros dispositivos de red (p. ej., uno o mas conmutadores de comunicacion o similares) pueden estar comunicativamente acoplados con la red de comunicaciones a traves de una interfaz de comunicaciones de red.

De manera congruente con las realizaciones descritas en la presente memoria, los IED 126 a 138 pueden estar acoplados comunicativamente con diversos puntos del sistema 100 de generacion y distribucion de energia electrica. Por ejemplo, el IED 134 puede monitorizar las condiciones en la lmea 108 de transmision. Los IED 126, 132, 136 y 138 pueden ser configurados para emitir instrucciones de control a los interruptores asociados 112 a 118. El IED 130 puede monitorizar las condiciones en un bus 152. El IED 128 puede monitorizar y emitir instrucciones de control al generador electrico 102.

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En ciertas realizaciones, la comunicacion entre, y / o el funcionamiento de, diversos IED 126 a 138, y / o sistemas de mayor nivel (p. ej., el sistema 142 de SCADA o el IS 144) pueden ser facilitados por un controlador 150 de automatization. El controlador 150 de automatization tambien puede ser denominado un IED central o un controlador de acceso.

El controlador 150 de automatizacion tambien puede incluir una interfaz local entre hombre y maquina (HMI) 146. En algunas realizaciones, la HMI 146 local puede estar situada en la misma subestacion que el controlador 150 de automatizacion. La HMI 146 local puede ser usada para cambiar configuraciones, emitir instrucciones de control, extraer un informe de sucesos, extraer datos y similares. El controlador 150 de automatizacion puede ademas incluir un controlador logico programable, accesible usando la HMI 146 local.

El controlador 150 de automatizacion tambien puede estar acoplado comunicativamente con un origen de tiempos (p. ej., un reloj) 148. En ciertas realizaciones, el controlador 150 de automatizacion puede generar una senal temporal basada en el origen 148 de tiempos, que puede ser distribuida a los IED 126 a 138, acoplados comunicativamente. En base a la senal temporal, diversos IED 126 a 138 pueden ser configurados para recoger y / o calcular puntos de datos temporalmente alineados, incluyendo, por ejemplo, los sincrofasores, y para implementar instrucciones de control de manera coordinada en el tiempo. En algunas realizaciones, el sistema 140 de WCSA puede recibir y procesar los datos alineados temporalmente, y puede coordinar acciones de control temporalmente sincronizadas al mas alto nivel del sistema 100 de generation y distribution de energia electrica. En otras realizaciones, el controlador 150 de automatizacion puede no recibir una senal temporal, pero una senal temporal comun puede ser distribuida a los IED 126 a 138.

El origen 148 de tiempos tambien puede ser usado por el controlador 150 de automatizacion para sellar temporalmente information y datos. La sincronizacion temporal puede ser util para la organization de datos y la toma de decisiones en tiempo real, asi como para el analisis posterior a los sucesos. La sincronizacion temporal puede ademas ser aplicada a las comunicaciones de red. El origen 148 de tiempos puede ser cualquier origen de tiempos que sea una forma aceptable de sincronizacion temporal, incluyendo, pero sin limitarse a, un oscilador de cristal compensado de temperatura controlada por voltaje, osciladores de Rubidio y Cesio, con o sin bucles digitales bloqueados en fase, tecnologia de sistemas microelectromecanicos (MEMS), que transfiere los circuitos resonantes desde los dominios electronicos a los mecanicos, o un receptor del sistema de localization global (GPS) con descodificacion del tiempo. En ausencia de un origen 148 discreto de tiempos, el controlador

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150 de automatization puede servir como el origen 148 de tiempos, distribuyendo una senal de sincronizacion temporal.

Para mantener el voltaje y la energia reactiva dentro de ciertos Kmites, para la distribution de energia segura y fiable, un sistema de generation y distribucion de energia electrica puede incluir bancos condensadores conmutados (SCB) (p. ej., el condensador 110), activados por el interruptor 118 controlado por el IED 138, configurado para proporcionar soporte de energia reactiva condensadora, y compensation en condiciones de voltaje alto y / o bajo, dentro del sistema de energia electrica.

Ciertos dispositivos ilustrados en la Figura 1 pueden comunicarse usando uno o mas conmutadores de comunicacion, tales como los conmutadores 162 y 164. Por ejemplo, los IED 126 y 128 se comunican con el controlador 150 de automatizacion mediante el conmutador 162. Ademas, el conmutador 164 puede facilitar las comunicaciones entre el controlador de automatizacion y el sistema 140 de WCSA, el sistema 142 de SCADA y el IS 144. Los conmutadores 162 y 164 pueden realizar los dispositivos descritos en la presente memoria y / o pueden funcionar segun cualquiera de los procedimientos descritos en la presente memoria. Por ejemplo, durante periodos de alto trafico de red, los conmutadores 162 y 164 pueden ser configurados para monitorizar el flujo de datos e identificar aquellos paquetes de datos y / o tramas que tengan prioridad sobre otros paquetes de datos y / o tramas. Los conmutadores 162 y 164 pueden ser configurados para identificar otros paquetes de datos que pueden ser selectivamente identificados y descartados cuando los conmutadores 162 y 164 tienen dificultades al gestionar los datos recibidos durante periodos de alto trafico de mensajes de red. Descartando selectivamente datos (en contraposition al descarte de paquetes de datos o tramas en base a la hora de reception y a la capacidad del almacen temporal), los datos de mayor prioridad pueden tener mas probabilidad de ser preservados y transmitidos. Ademas, segun ciertas realizaciones, en el caso de que un flujo de datos incluya solamente datos de alta prioridad, y / o un almacen temporal este lleno de datos de alta prioridad, los datos mas recientes pueden ser preservados, mientras que los datos mas antiguos pueden ser descartados.

La Figura 2 ilustra los ordenadores 202 a 208, acoplados comunicativamente con una red 200, mediante los conmutadores 212 a 214 de red, congruentes con las realizaciones descritas en la presente memoria. Aunque la presente invention puede ser implementada con relation a un sistema de distribucion de energia electrica (segun lo ilustrado y descrito con relacion a la Figura 1), la presente invencion tambien puede ser implementada en

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cualquier tipo de red de comunicacion de datos. Por ejemplo, los dispositivos y procedimientos descritos en la presente memoria pueden ser implementados en redes de comunicacion de datos aplicables a una amplia variedad de industrias, tecnologias y aplicaciones.

Los ordenadores 202 a 208 pueden ser configurados para comunicarse mediante una red 200, usando mensajes formateados en una amplia variedad de protocolos de comunicacion de datos. La red 200 puede incluir una red de area local y una red de area amplia. En algunas realizaciones, la red 200 puede comprender una conexion con Internet. Como se ha expuesto anteriormente, en ciertas circunstancias, un dispositivo receptor (p. ej., el ordenador 202 y / o 208) puede incluir un almacen temporal receptor finito (p. ej., un almacen temporal del tipo "primero en entrar, primero en salir” (FIFO)) que solamente puede almacenar un numero predeterminado de mensajes y , por tanto, puede no ser capaz de almacenar ciertos mensajes si un numero significativo de mensajes son recibidos en un periodo relativamente breve (p. ej., durante periodos de alto trafico de mensajes de red). De manera similar, un conmutador de red puede tener una velocidad de transferencia que sea menor que su velocidad de recepcion. Por ejemplo, un conmutador de red puede tener una velocidad de transmision de 1 MB / segundo, pero una velocidad de recepcion que sea significativamente mayor, creando por ello una asimetria entre las velocidades de comunicacion de entrada y de salida. Si un conmutador de red de ese tipo incluye un almacen temporal finito de recepcion y / o transmision y una cantidad significativa de datos (p. ej., un flujo de mensajes) es recibida por un conmutador de red de ese tipo en un periodo breve de tiempo, el conmutador de red puede ser incapaz de transmitir los mensajes recibidos antes de que los almacenes temporales finitos se llenen y, por tanto, los mensajes pueden ser descartados, o perderse. En circunstancias adicionales, los dispositivos de red y / o los ordenadores pueden tener insuficientes recursos informaticos para procesar el trafico de red a "velocidad de cable”.

En una red de area local (LAN), un conmutador de Ethernet puede ser responsable de dirigir las tramas de datos entre los dispositivos (p. ej., los ordenadores 202 a 208 y los conmutadores 210 a 214). En condiciones habituales, de "carga baja” o de "carga moderada”, los conmutadores 210 a 214 pueden almacenar temporalmente los datos entrantes antes de enviarlos al dispositivo de destino. Sin embargo, ciertas condiciones de red pueden provocar una condicion de "carga alta” y de congestion de red. Tales condiciones pueden ocurrir porque la velocidad de los datos entrantes es mayor que la velocidad de salida para un puerto dado. Por ejemplo, si multiples dispositivos envian

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tramas de Ethernet a un unico dispositivo, o si uno o mas dispositivos env^an muchos paquetes de poli-difusion (multidifusion o difusion), destinados para otros multiples dispositivos, o si un dispositivo de alta velocidad envia datos a un dispositivo de menor velocidad, puede ocurrir una condition de "carga alta”.

Los conmutadores pueden emplear diversas estrategias para abordar la congestion. Una tal estrategia puede ser adecuada para abordar un periodo limitado de tiempo de congestion (tambien conocido como congestion "por rafagas”), durante el cual el conmutador puede usar almacenes temporales internos de almacenamiento de tramas, para almacenar tramas pendientes, poner los punteros de tramas en una cola de prioridades de egreso, y luego despachar las tramas en estilo FIFO. Tales almacenes temporales pueden introducir una latencia indeseable en el flujo de datos. El aumento del tamano de un almacen temporal puede dar como resultado retardos mas largos. Por tanto, los almacenes temporales pueden ser dimensionados para mantener baja la latencia. En otras palabras, segun ciertas realizaciones, un almacen temporal relativamente pequeno puede ser usado para mantener la latencia dentro de parametros deseados.

En ciertas realizaciones, los almacenes temporales de tramas pueden ser compartidos entre los puertos, para reducir el coste, la complejidad y la latencia de los conmutadores. En la realization en la cual un almacen temporal es compartido entre multiples puertos, la congestion en uno o mas puertos puede afectar adversamente la comunicacion entre otros puertos no congestionados. A fin de abordar esta cuestion, ciertas realizaciones, congruentes con la presente invention, pueden identificar un puerto espedfico que experimenta congestion y pueden procesar el trafico originado en el puerto congestionado a fin de mitigar los efectos adversos en otros puertos y, en particular, para mitigar el impacto de la comunicacion de datos de alta prioridad recibidos en otros puertos.

En la situacion en que un periodo de congestion dura mas de lo que puede ser asimilado usando un almacen temporal, los datos deben ser descartados. Diversas realizaciones, congruentes con la presente invencion, corresponden a dipositivos y procedimientos para determinar cuales paquetes de datos descartar y cuales paquetes de datos retener. Los conmutadores, habitualmente, carecen de la suficiente potencia de procesamiento para inspeccionar el contenido de cada trama o paquete. De tal modo, la decision sobre cual trama descartar puede ser tomada arbitrariamente, y puede estar asociada a aquellos puertos con la mayor velocidad de tramas entrantes (de ingreso) o salientes (de egreso). Varios mecanismos distintos de Detection Temprana Aleatoria (RED) pueden ser usados

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para monitorizar los almacenes temporales, y comenzar a descartar tramas aleatoriamente en base a diversos factores, tales como las velocidades de datos de comunicacion de puerto a puerto, para adelantarse a condiciones de almacen temporal lleno. Si se usan etiquetas de VLAN, entonces las tramas pueden tener un atributo de prioridad, que puede ser usado para descartar preferentemente las tramas de menor prioridad que egresan de un puerto espedfico. Alli donde los almacenes temporales de tramas son compartidos entre los puertos, un puerto con tramas de baja prioridad puede utilizar el espacio de almacenamiento temporal, excluyendo a tramas de mayor prioridad que egresan de otro puerto. En consecuencia, ciertas realizaciones de la presente invencion pueden usar tecnicas que eliminen selectivamente datos de menor prioridad de un almacen temporal y / o que descarten selectivamente datos de menor prioridad en el ingreso.

Las tramas descartadas son una caracteristica importante que puede significar que la congestion esta presente en un entorno de red. En respuesta, los dispositivos de red pueden reducir en consecuencia su velocidad de datos. Los mecanismos de descarte de tramas de Ethernet pueden no preservar las tramas de alta prioridad entre distintos puertos durante periodos de congestion. La preservation de tramas de alta prioridad puede concitar preocupaciones en una gran variedad de aplicaciones. Por ejemplo, el retardo en la transmision o la perdida de datos de alta prioridad en un sistema de control para un sistema de distribution de energia electrica puede ser una grave preocupacion. Ademas, en aplicaciones de comunicacion de audio y video, la perdida de datos y / o la latencia aumentada pueden perturbar la calidad de los medios. En consecuencia, diversas realizaciones, congruentes con la presente invencion, pueden priorizar los datos de alta prioridad con respecto a los datos de menor prioridad, aumentando de ese modo la probabilidad de la transmision exitosa de datos de alta prioridad con baja latencia.

La Figura 3A ilustra un diagrama de bloques funcionales de un dispositivo 300 de red con una arquitectura congruente con las realizaciones descritas en la presente memoria. El dispositivo 300 de red incluye una pluralidad de puertos 304 de ingreso de red. Los puertos 304 de red pueden estar en comunicacion con un bloque 302 de procesamiento de tramas. El bloque 302 de procesamiento de tramas puede incluir varios bloques funcionales para procesar las tramas. Tales bloques funcionales pueden incluir, por ejemplo, una capa 322 de ingreso, un procesador 308 de tramas, un administrador 314 de memoria, una memoria RAM 312 de almacenamiento de tramas, un supervisor 316 de colas de prioridad, una capa 318 de egreso y un almacen temporal 320 de egreso.

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La memoria RAM 312 de almacenamiento puede ser configurada para almacenar temporalmente tramas de datos transmitidas por el dispositivo 300 de red. Segun algunas realizaciones, las tramas pueden ser almacenadas en un unico almacen temporal, mientras que en otras realizaciones, una memoria RAM 312 de almacenamiento de tramas puede almacenar las tramas en almacenes temporales logicos individuales. Cada uno de los almacenes temporales logicos individuales puede corresponder a un puerto de egreso individual. Cada uno de los almacenes temporales logicos individuales puede organizar a las tramas por prioridad. Toda la memoria RAM 312 de almacenamiento de tramas puede ser monitorizada en cuanto a la congestion. Los metadatos (o descriptores de almacenes temporales) tambien pueden ser almacenados en un unico almacen temporal, o en multiples almacenes temporales logicos, que corresponden a puertos de salida individuales.

La configuracion espedfica ilustrada en la Figura 3A se proporciona solamente como un ejemplo de una posible configuracion. El bloque 302 de procesamiento de tramas puede exportar tramas desde la capa de egreso a los puertos 306 de conmutacion de egreso. Segun otras realizaciones, uno o mas de los elementos ilustrados pueden ser omitidos y / o combinados con otros elementos.

El administrador 314 de memoria puede funcionar conjuntamente con la memoria RAM de almacenamiento de tramas y el supervisor de colas de prioridades, para gestionar el flujo del trafico de datos de red a traves del dispositivo 300 de red. El administrador 314 de memoria puede implementar ciertas funciones y / o procedimientos, descritos en la presente memoria, para la gestion de tramas almacenadas en la memoria RAM 312 de almacenamiento de tramas, a fin de minimizar la latencia y maximizar la transmision fiable de datos de alta prioridad. Ademas, el supervisor 316 de colas de prioridades puede monitorizar la informacion de prioridad referida a los datos recibidos por el dispositivo 300 de red, y a las tramas almacenadas en la memoria RAM 312 de almacenamiento de tramas. Segun una realizacion espedfica, el supervisor 316 de colas de prioridades, el administrador 314 de memoria y la memoria 312 de almacenamiento de tramas pueden ser operables para implementar el procedimiento de gestion de paquetes de red, ilustrado en la Figura 4, y que esta descrito en mayor detalle mas adelante.

La Figura 3B ilustra un diagrama de bloques funcionales de una pluralidad de componentes de puertos de red, asociados al dispositivo de red ilustrado en la Figura 3A, congruente a las realizaciones descritas en la presente memoria. Cada uno entre la pluralidad de puertos de red puede incluir una interfaz fisica, el procesamiento 352 del ingreso de tramas y un

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almacen temporal 310. Cada uno entre los puertos 306 de conmutacion de egreso puede incluir, por ejemplo, el procesamiento 362 del egreso de tramas y las interfaces fisicas. La recoleccion de estadisticas puede ser realizada usando informacion proveniente de los puertos 304 de ingreso de red y los puertos 306 de egreso de red. En una realizacion, tales estadisticas pueden incluir un contador de cuantas tramas han pasado a traves de cada puerto (ingreso y egreso), el numero de octetos en cada trama, si hubo algun error detectado en la trama, etc. Esta informacion estadistica puede ser usada para rastrear las prestaciones del dispositivo de red y / o para diagnosticar cualquier problema asociado al dispositivo. En otra realizacion, las estadisticas recolectadas pueden incluir la monitorizacion remota de red (RMON), RMON2, SMON y las Estadisticas de Ethernet del IEEE, segun lo expuesto en el Estandar 802.3 del IEEE, Seccion 1, Caprtulo 5.

La Figura 3C ilustra un diagrama de bloques funcionales de un procesador 308 de tramas, segun lo ilustrado en la Figura 3A, y congruente con las realizaciones descritas en la presente memoria. El procesador 308 de tramas puede incluir uno o mas elementos funcionales que usan datos de tramas y metadatos (o "descriptores de almacen temporal”) para producir datos de trama modificados y / o metadatos modificados. En algunos casos, los datos de trama y / o los metadatos de ciertos bloques no son modificados.

En una realizacion espedfica, a una trama que no incluye una etiqueta de prioridad de VLAN puede asignarse una etiqueta de prioridad y la etiqueta de prioridad puede estar incluida en los datos de trama modificados. Es decir, si es recibida por el dispositivo 300 de red una trama que no incluye una etiqueta de VLAN, el dispositivo 300 de red puede anadir una etiqueta de VLAN y asignar una prioridad. En algunas realizaciones, una prioridad puede estar basada en el puerto de ingreso. De ese modo, si un puerto espedfico esta asociado a un dispositivo de alta prioridad, entonces el dispositivo 300 de red puede asignar una alta prioridad a la trama recibida desde el dispositivo de alta prioridad. En otras alternativas, a la trama puede asignarse una mayor prioridad, segun su contenido, tal como cuando incluye una comunicacion de proteccion, cuando corresponde a un protocolo espedfico o algo similar.

Segun algunas realizaciones, el procesador 308 de tramas puede ser implementado usando un circuito integrado espedfico de la aplicacion, una formacion logica programable, un dispositivo logico programable, una formacion de compuertas programables en el terreno (FPGA), o cualquier otro dispositivo personalizable o programable. El procesador 308 de tramas puede funcionar usando cualquier numero de velocidades de procesamiento y

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arquitecturas, y puede ser configurado para realizar diversos algoritmos, calculos y / o procedimientos descritos en la presente memoria. El procesador 308 de tramas puede ademas realizar operaciones logicas y aritmeticas en base a codigo de programa accesible para el procesador 308 de tramas.

En ciertas realizaciones implementadas usando una FPGA u otro dispositivo configurable, la inspeccion arbitraria de tramas puede ser implementada por el dispositivo 300 de red. Si alguna trama es identificada por el bloque de inspeccion como critica, o no critica, entonces la trama puede ser etiquetada, respectivamente, con prioridades altas y bajas. En consecuencia, el dispositivo 300 de red puede ser capaz de preservar tramas criticas, en base al contenido de la trama, independientemente del puerto de ingreso, o de la etiqueta de VLAN. Por ejemplo, si la trama contiene un mensaje de GOOSE de alta prioridad, el componente de inspeccion puede ser configurado para identificar el mensaje en base a valores en ubicaciones clave de octetos en la trama, y luego elevar la prioridad de la trama, por insercion o modificacion de una etiqueta de VLAN adecuada. Con criterios de inspeccion espedficos, este procedimiento proporciona un medio para que el conmutador identifique selectivamente la prioridad de la trama en base al tipo de informacion en la trama.

La Figura 3D ilustra un diagrama de bloques funcionales de una capa 322 de ingreso asociada al dispositivo de red ilustrado en la Figura 3A, y congruente con las realizaciones descritas en la presente memoria. El almacen temporal 310 de ingreso puede recibir una entrada (tal como una entrada desde un arbitro de ingreso) que conduzca a un bloque de consulta de direccion. El bloque de consulta de direccion puede permitir a un dispositivo de red determinar un destino de cada trama. El bloque de consulta de direccion puede determinar un destino de cada trama rastreando todas las tramas que recibe, y almacenando la informacion de ingreso de cada trama con la direccion de MAC de la trama. La proxima vez que haya una trama con una direccion de MAC de destino correspondiente a una direccion de MAC almacenada en el bloque de consulta de direccion, el dispositivo de red puede determinar por cual puerto deberia egresar la trama para llegar a su destino. La informacion del bloque de consulta de direccion puede ser comunicada a un bloque de aprendizaje de direcciones y continuar hasta un bloque de filtrado personalizado, y puede pasar informacion a un bloque de reflejo de puertos. Finalmente, la informacion puede ser enviada a una salida (tal como una salida para otro procesamiento 308 de tramas).

Algunos conmutadores pueden ser configurados para considerar la prioridad dentro de la cola FIFO de egreso de un puerto espedfico. Una tal configuracion permite a un conmutador

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priorizar el egreso de tramas de mayor prioridad con respecto a tramas de baja prioridad, para un puerto dado. Sin embargo, las tramas de menor prioridad, en el ingreso, pueden llenar el almacen temporal de tramas, y por tanto pueden bloquear efectivamente las tramas de mayor prioridad de otros puertos.

En diversas realizaciones de la presente invention, un conmutador puede usar information de prioridad de VLAN para seleccionar las tramas de menor prioridad a descartar, independientemente del puerto de egreso. Esto puede ser logrado recorriendo las tramas pendientes entre todos los puertos. La informacion de prioridad de VLAN puede ser incluida en la trama segun la trama es recibida por el conmutador. En una realization, el numero de tramas en el almacen temporal de tramas puede ser monitorizado con respecto a la capacidad del almacen temporal. El volumen usado del almacen temporal puede ser comparado con diversos umbrales, y el dispositivo 300 de red puede implementar variadas estrategias en base a cuales de los umbrales, si acaso, son alcanzados o superados. En una realizacion, si el almacen temporal se llena hasta un primer nivel o umbral predeterminado, el supervisor de colas de prioridad (ilustrado en la Figura 3A) puede seleccionar la trama de menor prioridad del puerto mas congestionado para empezar a descartar las tramas antes de su egreso. El supervisor de colas de prioridad tambien puede tener una option para preservar tramas de alta prioridad, independientemente del nivel de congestion del puerto de egreso. En una alternativa, las tramas de alta prioridad no pueden ser descartadas hasta que todas las tramas de baja prioridad almacenadas en la memoria RAM de almacenamiento de tramas (ilustrada en la Figura 3A) hayan sido descartadas. De esta manera, las tramas de alta prioridad no seran descartadas hasta que todas las tramas de baja prioridad sean eliminadas de todos los puertos.

En algunos protocolos, tales como GOOSE de Difusion o Multidifusion, una cierta comunicacion puede estar destinada para mas de un dispositivo consumidor. En tales protocolos, dado que muchas tramas de alta prioridad podrian estar destinadas a mas de un IED, la simple elimination de punteros a tramas de baja prioridad del puerto mas congestionado puede no tener exito en la liberation de espacio en el almacen temporal de tramas. Esto es porque un puntero de tramas de poli-difusion queda escrito en mas de una cola de prioridad de egreso.

Si el almacen temporal de tramas se llena hasta un segundo nivel o umbral predeterminado, el dispositivo de red puede identificar tramas de baja prioridad y descartar tales tramas, antes de que ingresen a las colas de egreso. Para impedir la Sincronizacion del TCP, en la

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cual todos los remitentes pueden reducir simultaneamente su velocidad de transmision, las tramas pueden ser descartadas en el ingreso, de manera progresiva, aumentando la velocidad de descarte segun el espacio restante para las nuevas tramas en el almacen temporal de tramas.

Segun una realizacion, la congestion puede ser monitorizada asignando un peso a cada trama segun su prioridad, y calculando una suma de los pesos de las tramas. Por ejemplo, el procesador 308 de tramas puede asignar un peso de "1” a cada trama de la mas alta prioridad (Prioridad 3), "2” a cada trama de la siguiente prioridad mas alta (Prioridad 2), "4” a cada trama de la tercera prioridad mas alta (Prioridad 1) y "8” a cada trama de la mas baja prioridad (Prioridad 0). De esta manera, puede ser calculada la congestion de cada puerto. Asi, incluso si cada puerto de egreso retiene el maximo numero de tramas que puede retener, el puerto "mas congestionado” puede ser determinado por los pesos asignados de cada trama en el mismo.

Por ejemplo, para un conmutador con cuatro puertos, donde los almacenes temporales de tramas de cada uno de los cuatro puertos pueden alojar cinco tramas, cada uno de los almacenes temporales para cada uno de los puertos puede estar lleno. Sin embargo, el almacen temporal correspondiente al puerto 1 puede alojar cinco tramas de Prioridad 3 (dandole un nivel ponderado de valor cinco); el almacen temporal correspondiente al puerto 2 puede alojar dos tramas de Prioridad 3, una trama de Prioridad 2, una trama de Prioridad 1 y una trama de Prioridad 0, dandole un nivel ponderado de 16; el almacen temporal correspondiente al puerto 3 puede alojar dos tramas de Prioridad 3, una trama de Prioridad 2 y dos tramas de Prioridad 0, dandole un nivel ponderado de 20; y el almacen temporal correspondiente al puerto 4 puede alojar dos tramas de Prioridad 3 y tres tramas de Prioridad 0, dandole un nivel ponderado de 26. Asi, el almacen temporal correspondiente al puerto cuatro es el mas congestionado, y la trama de menor prioridad en el mismo seria la primera en ser descartada. En una realizacion, el procesador puede luego recalcular el nivel de congestion y los niveles ponderados de cada almacen temporal antes de descartar tramas adicionales.

En una realizacion, las tramas de alta prioridad son preservadas independientemente del descarte de tramas de ingreso o de egreso, de modo que no se pierdan los datos criticos. Nuevamente, esta etapa preserva tramas de alta prioridad, independientemente del puerto, con la consecuencia de que el trafico de baja prioridad entre dos puertos no relacionados con la congestion podria ser afectado (cabeza de bloqueo de lmea).

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En algunos disenos de conmutador, un gran volumen de trafico de alta prioridad entre unos pocos puertos, con trafico de baja prioridad entre otros puertos, puede dar como resultado que el trafico de baja prioridad sea bloqueado (tambien conocido como "bloqueo de cabeza de lmea”), dando como resultado el permitir efectivamente que la congestion entre dos puertos independientes afecte el trafico entre otros dos puertos ajenos. Por ejemplo, si hay dos VLAN configuradas en el conmutador de Ethernet, el trafico en una VLAN deberia ser inapreciable en la otra VLAN.

Sin embargo, dado el espacio limitado de almacenamiento temporal de tramas, durante la congestion en el entorno de proteccion, puede darse prioridad al trafico de mayor prioridad, independientemente del efecto sobre los puertos asociados a los datos de menor prioridad. Ciertas realizaciones, congruentes con la presente invencion, pueden, por lo tanto, tener mas probabilidad de pasar trafico de alta prioridad. Segun tales realizaciones, un ataque de Denegacion de Servicio (DoS), por lo tanto, puede tener poco, o ningun, efecto sobre la transmision del trafico de alta prioridad. Sin embargo, si todo el trafico en el conmutador consiste en el trafico de mayor prioridad y el conmutador experimenta congestion, entonces el conmutador puede aun descartar tramas de alta prioridad.

Debe entenderse que las realizaciones descritas en la presente memoria pueden ser usadas por separado, o conjuntamente entre si, e incluso conjuntamente con otras realizaciones alternativas, para resolver la congestion en conmutadores de red. Por ejemplo, en una realizacion un conmutador de comunicaciones de red puede descartar por prioridad sobre el egreso, segun lo descrito anteriormente, ademas de descartar por prioridad sobre el ingreso. La Figura 4 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento 400 para gestionar paquetes de red en un dispositivo de red congruente con las realizaciones descritas en la presente memoria. En 402, una trama de datos puede ser recibida por un dispositivo de red. En 404, el procedimiento 400 puede determinar si la capacidad de un almacen temporal supera o no un primer umbral. Si la capacidad del almacen temporal esta por debajo del primer umbral, en 416, la trama entrante puede ser anadida al almacen temporal. Si la capacidad del almacen temporal esta por encima del primer umbral, en 406, puede ser identificada una trama de baja prioridad. La prioridad de una trama puede ser determinada de una amplia variedad de maneras. En una realizacion, la prioridad puede ser determinada por una etiqueta de VLAN. Una trama de baja prioridad identificada puede ser eliminada del almacen temporal en 408.

En 410, puede determinate si la capacidad del almacen temporal supera o no un segundo umbral. Si no es as^ la trama entrante puede ser anadida al almacen temporal en 416. Si la capacidad del almacen temporal esta por encima del segundo umbral, en 412, puede ser determinada la prioridad de la trama entrante. Si la trama es una trama de baja prioridad, la 5 trama entrante puede ser descartada en 414. Si la trama no es una trama de baja prioridad, en 418, puede determinarse si el almacen temporal tiene o no espacio disponible para almacenar la trama. Si es asi, la trama puede ser almacenada en 424.

En 418, todas las tramas de baja prioridad han sido eliminadas del almacen temporal, como 10 resultado de 406 y 408. En consecuencia, solamente los datos de mayor prioridad estan almacenados en el almacen temporal. Como resultado, el procedimiento 400 puede identificar la trama mas antigua en el almacen temporal en 420 y puede descartar la trama mas antigua en al almacen temporal en 422. El descarte de la trama mas antigua deja por tanto espacio disponible para la trama entrante, que puede ser almacenada en 424.

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Si bien han sido ilustradas y descritas realizaciones y aplicaciones espedficas de la invencion, ha de entenderse que la invencion no esta limitada a la configuration precisa y a los componentes descritos en la presente memoria. Diversas modificaciones, cambios y variaciones, evidentes para los expertos en la tecnica, pueden ser hechos en la disposition, 20 funcionamiento y detalles de los procedimientos y dispositivos de la invencion, sin apartarse del espmtu y el ambito de la invencion.

Lo que se reivindica es:

Claims (20)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un dispositivo de comunicacion de red, caracterizado porque comprende:

   una pluralidad de puertos de red configurados para recibir y transmitir tramas de datos; un almacen temporal de tramas;

   un procesador en comunicacion con la pluralidad de puertos de red y el almacen temporal de tramas; y

   un medio de almacenamiento no transitorio, legible por ordenador, que almacena instrucciones ejecutables que, cuando son ejecutadas por el procesador, hacen que el procesador, en respuesta a la recepcion de una primera trama de ingreso, mediante uno entre la pluralidad de puertos de red:

   a) monitorice el almacen temporal de tramas para determinar un volumen usado del almacen temporal de tramas;

   b) determine si el volumen usado supera un primer umbral;

   c) si determina que el volumen usado supera el primer umbral:

   c1) identifique una trama almacenada en el almacen temporal de tramas que

   satisfaga un criterio:

   c2) descarte la trama identificada;

   c3) compare el volumen usado con un segundo umbral;

   c4) determine si el volumen usado esta por debajo del segundo umbral;

   c5) si determina que el volumen usado esta por debajo del segundo umbral,

   almacene la primera trama de ingreso en el almacen temporal de tramas; y encamine

   la primera trama de ingreso y transmita la primera trama de ingreso, mediante los

   puertos de red, a una direccion asociada a la primera trama de ingreso.
2. 2. El dispositivo de comunicacion de red de la reivindicacion 1, caracterizado porque el almacen temporal de tramas comprende un almacen temporal de egreso y la trama identificada es almacenada en el almacen temporal de egreso.
3. 3. El dispositivo de comunicacion de red de la reivindicacion 1, caracterizado porque el criterio asociado a la trama identificada comprende una designation de baja prioridad.
4. 4. El dispositivo de comunicacion de red de la reivindicacion 1, caracterizado porque el criterio asociado a la trama identificada comprende una identification de un puerto de ingreso especificado.

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5. 5. El dispositivo de comunicacion de red de la reivindicacion 4, caracterizado porque el puerto de red especificado comprende un puerto de red mas congestionado.
6. 6. El dispositivo de comunicacion de red de la reivindicacion 5, caracterizado porque el puerto de red mas congestionado es determinado en base a una suma de designaciones de prioridad asociadas a cada uno entre la pluralidad de puertos de red.
7. 7. El dispositivo de comunicacion de red de la reivindicacion 1, caracterizado porque el criterio asociado a la trama identificada comprende una indication de la hora de reception.
8. 8. El dispositivo de comunicacion de red de la reivindicacion 1, caracterizado porque las instrucciones hacen ademas que el procesador:

   determine una prioridad asociada a la primera trama de ingreso; y modifique la primera trama de ingreso para incluir una designation de prioridad.
9. 9. El dispositivo de comunicacion de red de la reivindicacion 8, caracterizado porque la designacion de prioridad esta basada en uno entre el puerto de red que recibio la primera trama de ingreso, un protocolo segun el cual esta formateada la primera trama de ingreso y el contenido asociado a la primera trama de ingreso.
10. 10. El dispositivo de comunicacion de red de la reivindicacion 1, caracterizado porque las instrucciones hacen ademas que el procesador, si determina que el volumen usado no esta por debajo del segundo umbral:

    determine que la primera trama de ingreso tiene una baja prioridad; y descarte la primera trama de ingreso.
11. 11. El dispositivo de comunicacion de red de la reivindicacion 1, caracterizado porque las instrucciones hacen ademas que el procesador, si determina que el volumen usado no esta por debajo del segundo umbral:

    determine que la primera trama de ingreso tiene una alta prioridad; identifique una trama mas antigua en el almacen temporal de tramas; descarte la trama mas antigua en el almacen temporal de tramas; y almacene la primera trama de ingreso en el almacen temporal de tramas.
12. 12. Un procedimiento de gestion de comunicacion en una red de datos, caracterizado porque usa un dispositivo de comunicacion de red, comprendiendo el procedimiento:

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    a) recibir una primera trama de ingreso y monitorizar un almacen temporal de tramas asociado al dispositivo de comunicacion de red, para determinar un volumen usado del almacen temporal de tramas;

    b) determinar si el volumen usado supera un primer umbral;

    c) si se determina que el volumen usado supera el primer umbral:

    c1) identificar una trama almacenada en el almacen temporal de tramas que

    satisface un criterio;

    c2) descartar la trama identificada;

    c3) comparar el volumen usado con un segundo umbral;

    c4) determinar si el volumen usado esta por debajo del segundo umbral;

    c5) si se determina que el volumen usado esta por debajo del segundo umbral,

    almacenar la primera trama de ingreso en el almacen temporal de tramas; y

    encaminar la primera trama de ingreso y transmitir la primera trama de ingreso,

    mediante los puertos de red, a una direction asociada a la primera trama de ingreso.
13. 13. El procedimiento de la reivindicacion 12, caracterizado porque el criterio asociado a la trama identificada comprende una designation de baja prioridad.
14. 14. El procedimiento de la reivindicacion 12, caracterizado porque el criterio asociado a la trama identificada comprende una identification de un puerto de ingreso especificado.
15. 15. El procedimiento de la reivindicacion 14, caracterizado porque el puerto de red especificado comprende un puerto mas congestionado.
16. 16. El procedimiento de la reivindicacion 15, caracterizado porque comprende

    adicionalmente determinar un puerto de red mas congestionado, sumando una pluralidad de designaciones de prioridad asociadas a cada uno entre la pluralidad de puertos de red.
17. 17. El procedimiento de la reivindicacion 12, caracterizado porque el criterio asociado a la trama identificada comprende una indication de la hora de reception.
18. 18. El procedimiento de la reivindicacion 12, caracterizado porque comprende

    adicionalmente:

    determinar una prioridad asociada a la primera trama de ingreso; y modificar la primera trama de ingreso para incluir una designacion de prioridad.
19. 19. El procedimiento de la reivindicacion 12, caracterizado porque comprende

    adicionalmente:

    si se determina que el volumen usado no esta por debajo del segundo umbral, determinar 5 que la primera trama de ingreso tiene una baja prioridad; y descartar la primera trama de ingreso.
20. 20. El procedimiento de la reivindicacion 12, caracterizado porque comprende

    adicionalmente:

    10 si se determina que el volumen usado no esta por debajo del segundo umbral, determinar que la primera trama de ingreso tiene una alta prioridad; identificar una trama mas antigua en el almacen temporal de tramas; descartar la trama mas antigua en el almacen temporal de tramas; almacenar la primera trama de ingreso en el almacen temporal de tramas.

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