Cómo pueden los administradores de redes de las compañías de electricidad ganar visibilidad crítica para satisfacer las demandas de los usuarios
Cualquiera de nosotros seguro se ha enfrentado a lo siguiente: Salimos de viaje de trabajo, terminamos un día largo de reuniones y ya queremos llegar a casa, tenemos que conducir el auto que alquilamos al aeropuerto, tuvimos tantas reuniones que tenemos el tiempo justo para llegar y además es la hora pico por lo que buscaremos la ruta que nos evite cualquier accidente o tráfico en la autopista. ¿A quién acudimos?
Acudimos a Waze, la aplicación de software de navegación por GPS, para identificar en tiempo real cuál es la ruta más rápida al aeropuerto. Si las condiciones del tráfico cambian, Waze automáticamente propone una ruta nueva hacia nuestro destino en el tiempo más rápido. Y logramos llegar a tomar el vuelo justo cuando se están cerrando las puertas para abordar el avión.
Las redes IP/MPLS enfrentan una realidad más difícil. En el mundo de la confiabilidad de los “cinco nueves” obligatoria para las compañías de electricidad, la continuidad de la red es de suma importancia. Las redes eléctricas globales y nacionales dependen de la teleprotección y los sensores SCADA para proporcionar datos en tiempo real sobre el estado de las redes eléctricas. Estos datos son fundamentales para identificar puntos problemáticos en la red y permitir a los relés apagar las líneas de energía que podrían desestabilizar la red y propagar cortes masivos, como el evento en 2003 que dejó sin electricidad a 50 millones de clientes en la costa noreste de los Estados Unidos por más de dos días. Estos datos provenientes de los sensores deben entregarse con la menor latencia y tiempos de transición posibles; de lo contrario, no se detectan los problemas eléctricos, lo que causa cortes en el servicio.
De la misma manera que los guerreros de la carretera necesitan llegar al aeropuerto a tiempo para tomar el vuelo a casa, los datos de teleprotección/SCADA deben transportarse con límites de latencia estrictos para permitir que la red eléctrica se autorrepare.
Muchas compañías de suministro eléctrico han usado redes IP/MPLS para transportar estos datos fundamentales de teleprotección/SCADA entre sus subestaciones y centros de control. De la misma manera que los guerreros de la carretera necesitan llegar al aeropuerto a tiempo para tomar el vuelo a casa, los datos de teleprotección/SCADA deben transportarse con límites de latencia estrictos para permitir que la red eléctrica se autorrepare. Debido a la naturaleza dinámica de las redes IP/MPLS, la congestión de tráfico puede ocurrir en cualquier momento, lo cual afecta la capacidad de transportar el tráfico crítico dentro de las especificaciones de latencia deseadas. El tamaño y la complejidad de las redes IP eléctricas de las empresas de electricidad demuestran que los sistemas de gestión de las redes tradicionales no están a la altura de la tarea.
Problemas del mundo real
Existen innumerables ejemplos de la vida real sobre problemas con el servicio y la aplicación de las compañías eléctricas que surgen de no comprender la forma en que el tráfico y el enrutamiento de una red IP de gran tamaño operan lógicamente:
Errores de configuración de la red lógica: los dos campus adyacentes de una compañía energética intercambiaban tráfico a través de un enlace WAN de baja velocidad debido a una configuración incorrecta. Esto causó una degradación en el rendimiento de la aplicación.
Redundancia comprometida: si bien se desplegó un costoso enlace WAN de respaldo a un sitio, se descubrió que cuando el enlace principal falló, el respaldo no estaba correctamente configurado para transportar el tráfico.
Violaciones de seguridad: una compañía desconocía la existencia de una puerta trasera hacia su red a través de la red de un contratista.
Pérdida de datos de la aplicación: una compañía eléctrica perdió conectividad crítica a sus datos de control de la red eléctrica debido a un error en la configuración de enrutamiento que solo se detectó cuando una operación de mantenimiento rutinaria causó la pérdida de los datos de control.
Servicios degradados: un proveedor de servicios no detectó la causa principal (inestabilidad del enrutamiento) de semanas de servicio intermitente en el sitio de un cliente de la compañía. Un operador de una compañía de servicios eléctricos regional que integró sistemas de TDM con su nueva red IP/MPLS se enfrentó a distintos desafíos porque la aplicación de protección de la línea usada para monitorear la corriente CA en las subestaciones era altamente sensible a los retrasos y al jitter en los túneles RSVP-TE.
El factor en común en todos estos ejemplos es que todos los problemas involucraron la lógica de enrutamiento en la red en lugar del estado de cada uno de los dispositivos. La administración tradicional de dispositivos y las soluciones de gestión del rendimiento de la aplicación de extremo a extremo, si bien son necesarias, no proporcionan una visión general de la operación lógica del tráfico y el enrutamiento. Como resultado, los departamentos de TI de las compañías de electricidad no suelen ver las causas principales de la degradación de las aplicaciones. Para las empresas con aplicaciones menos críticas, esta falta de visibilidad puede no ser tan importante, pero para las redes de las compañías eléctricas, no hay margen para el error.
El uso del análisis basado en datos
Al igual que cuando confiamos en Waze para que nos indique la ruta más rápida y eficiente para llegar a donde estamos yendo, Blue Planet, una división de Ciena, utiliza el análisis basado en datos para brindar a las compañías de servicios eléctricos visibilidad de sus redes IP/MPLS en tiempo real y ayudarlas a identificar los cambios necesarios que puedan optimizar los flujos de tráfico en la red. La tecnología de análisis de rutas, utilizada por muchas empresas de gran tamaño, operadores de red, proveedores de servicios y organismos gubernamentales, es la respuesta para comprender la operación lógica de las redes IP.
El análisis de rutas funciona usando un dispositivo de red virtual que ejecuta un software especializado, que actúa como un enrutador pasivo pero escucha activamente las actualizaciones del protocolo de enrutamiento enviadas por todos los enrutadores en la red, y calcula el estado de enrutamiento de toda la red en tiempo real.
Route Optimization and Assurance (ROA) Explorer Suite de Blue Planet ha sido ampliamente desplegado por equipos de redes en el mundo responsables de mantener la disponibilidad y el rendimiento de aplicaciones SCADA críticas, incluyendo:
- Compañías de servicios de energía eléctrica nacionales y regionales
- Organizaciones de transporte y logística privadas y públicas
- Grandes sistemas de ingeniería de tráfico basados en redes IP municipales
En estos ejemplos, los departamentos de TI usan el análisis de enrutamiento y de tráfico de ROA Explorer Suite para garantizar que la red IP que soporta las aplicaciones SCADA de la compañía esté siempre disponible. Los tres beneficios más importantes con respecto a la garantía de SCADA son los siguientes:
1. Los ingenieros pueden simular una variedad de cambios con gran precisión
Por ejemplo, los ingenieros de la red de la compañía de electricidad pueden modelar el aumento previsto del tráfico de datos SCADA de alta prioridad que resultaría del despliegue de nuevas RTU. El nuevo tráfico simulado no se superpone en un modelo abstracto, sino en la matriz de tráfico y enrutamiento de la red en tiempo real o en un tiempo específico (por ejemplo, período de uso máximo) elegido por los ingenieros de la red. La nueva imagen de tráfico y enrutamiento muestra si la CoS del nuevo tráfico SCADA o si alguna otra clase de tráfico se ven afectadas en algún enlace en la red IP núcleo. Si esto no sucede, y siempre que los cálculos de uso provistos sean correctos, los ingenieros pueden proceder con confianza en la implementación.
2. Agregar una función similar a una grabadora de video digital, que reduce el tiempo de resolución de problemas y aumenta la calidad de servicio de la red
Debido a la falta de visibilidad de las operaciones de la red lógica y a la falta de datos para resolver problemas de informática forense, muchos problemas de la aplicación, particularmente, problemas intermitentes, quedan sin resolver y caen en el grupo “No se han encontrado problemas”. Con el análisis combinado de rutas y tráfico, los ingenieros de las compañías de servicios eléctricos pueden retroceder el estado grabado del enrutamiento y del tráfico hasta el momento en que ocurrió el evento y localizar rápidamente el dominio del problema rastreando la ruta o el camino que un servicio en particular tomó en la red. Pueden determinar fácilmente si hubo una causa que generó el enrutamiento. Si no es así, pueden ver si algún enlace, el tráfico de aplicación SCADA o una CoS relevante sobrepasaron los límites de volumen. Si hubo una congestión de un enlace, un análisis más exhaustivo mostrará si un problema de enrutamiento en algún lugar cambió el tráfico o si hubo tráfico inesperado, incluso su origen, el destino y la ruta que incluía el enlace del problema.
3. Garantía de continuidad de la red
Los ingenieros de red pueden ver las tendencias de uso del flujo de tráfico para todos los enlaces de la red, divididos por CoS o, incluso, por grupos de aplicación, si pueden clasificarse con la información de análisis de flujo. Los informes de tendencias fáciles de usar y las proyecciones de utilización identifican enlaces o clases de servicio que experimentarán congestión si persisten las tendencias actuales.
Los conocimientos que las compañías de servicios eléctricos necesitan para tener éxito
Para tener éxito en el entorno de las empresas de electricidad donde las redes IP de gran tamaño y complejidad crean variabilidad con respecto a cómo se suministra el tráfico de la aplicación, los administradores de redes necesitan ver más allá de las herramientas de administración de redes tradicionales y comprender las operaciones del plano de control de sus redes. Con la telemetría de enrutamiento en tiempo real superpuesta con los datos del flujo de tráfico, informática forense de eventos ocurridos y capacidad de modelado de escenarios de simulación, los administradores de redes de las compañías de servicios eléctricos ganan la visibilidad que necesitan para asegurar que las aplicaciones SCADA operen con la continuidad de servicio de red más alta posible.