VOICE-VLAN

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IP電話網絡設計
* 為IP電話組件(如cisco IP電話、cisco CallManager、Cisco IP Softphone客戶端、IP網關等)實現Qos分類、標記和擁塞管理。Qos要將VoIP通信流設置為高優先級,并優先傳輸高優先級隊列中的通信流。
*將VoIP通信流放在一個獨立的VLAN中。為給Cisco IP電話部署一個獨立的VLAN,一種簡單的方法是使用語音VLAN(輔助VLAN)。
*考慮使用線上供電(inline power)給Cisco IP電話供電。Cisco IP電話要求由交換機電源或線上供電。
*核實物理電纜是否支持IP電話。IP電話和VoIP解決方案要求電纜至少是5類電纜。 Vo IP電話推薦特性
1. Qos
VoIP通信流對延遲和抖動(數據包延遲的變化)有嚴格要求。為滿足IP電話的要求,Cisco使用大量的IP Qos特性,對通信流進行分類、排隊、擁塞監測和流量整形和壓縮保障最大限度地降低數據包丟失、延遲和抖動。當網絡發生擁賽后,Qos配置賦予關鍵應用較高的服務優先級,以便在網絡發生擁塞時,關鍵應用的服務質量降低的較少。2.語音VLAN(輔助VLAN)
Cisco IP電話有一個用于連接PC的端口,因此很多Cisco IP電話配置都讓cisco IP電話串連一臺PC。由于Cisco IP電話和工作站連接的是同一個交換機接口,因此將該接口加入VLAN中后,相應的Cisco IP電話和工作站將位于同一個VLAN中。Cisco 交換機支持一種獨特的功能,這種功能在cisco IOS中被稱為語音VLAN,它將Cisco IP和工作站加入不同的vlan中。通過使用語音VLAN,可將接口端口的VoIP通信流加入到另一個VLAN中。如果希望使用語音VLAN,那么只需要配置交換機,而無需在cisco IP電話上做額外的配置。
具體工作原理:
1.用于將cisco IP電話連接到配置了語音VLAN的交換機
2.鏈路被激活后,交換機立刻向cisco IP電話發送cisco發現協議(CDP)消息,其中包含典型的CDP消息,包括語音VLAN-ID
3.cisco IP電話收到CDP幀后,解釋語音VLAN-ID,并開始給VoIP通信流加上802.1q標記,然后將其發送給該語音VLAN。
4. Cisco IP電話還指定出站幀標記的DSCP(Differentiated Services Code Point,區分服務編碼點)和Cos(Class of Service,服務類別)值。使用語音VLAN時,對于來自其PC端口連接的工作站的入站幀,CiscoIP電話不添加VLAN標記。因此工作站仍位于接入的VLAN。 >網絡帶寬供應
如果希望設計成功的IP電話網絡,正確的供應網絡帶寬至關重要。所有應用(包括語音、視頻和數據應用)的總帶寬不能超過鏈路可用帶寬的75%。即使所有應用的帶寬總需求低于可用帶寬的75%,仍必須采用Qos設計,然而,如果應用的需求超過了可用帶寬的75%,應增加鏈爐火使用帶寬更高地鏈路。
從通信流的角度看,單個IP電話呼叫由兩個流組成。
       1.語音載波流—由包含實際語音樣本的RTP(Real-Time Transport Protocol,實時傳輸協議)數據包組成
       2.呼叫控制信令—由屬于多種協議之一(如H.323或MGCP media Gateway Control Protocol,媒體網關控制協議)的數據包組成。具體屬于那種協議,取決于參與呼叫的端點,呼叫控制功能包括建立、維護、拆除和重定向呼叫等
VoIP數據包由第2層鏈路報頭(14字節)、IP報頭(20字節)、用戶數據報(UDP)報頭(8字節)、RTP報頭(12字節)和語音負載組成。鏈路報頭的長度隨使用的第2層介質而異。VoIP數據報傳輸的開銷很重要。此外,語音采樣率決定了比特率。采樣率隨語音編碼/解碼器而異。最常見的編碼/解碼器是G.711和G.729,它們使用的總帶寬(包括IP報頭和第2層鏈路報頭)分別是87.2kbit/s和31.2kbit/s。在提出IP電話的解決方案時,必須使用包括所有報頭在內的總比率,計算并行語音呼叫數量多時所需要的帶寬量,尤其對于低速WAN接口。 語音VLAN的配置
配置接入VLAN和語音VLAN
1) 進入全局模式 configure terminal
2) 配置接入VLAN和語音VLAN
vlan vlan號
3) 配置接入VLAN接口和語音VLAN接口,用于第3層路由選擇
        interface vlan vlan號
             ip address 地址 掩碼
             no shut 配置接入VLAN和語音VLAN的接口
1)進入接口模式   interface 接口
2)將接口加入到接入VLAN
   switchport access vlan 接入VLAN號
3) 接口加入到語音VLAN
       switchport voice vlan vlan號|dot1p|none|untagged
        vlan號:在指定的VLAN中轉發所有的語音流量。缺省下,IP電話轉發語音流量通過802.1Q及優先級為5標記VLAN,用于來自/前往Cisco IP電話的通信流。
        Dot1p:對于IP電話通信流,使用802.1p優先級標記,對于其它通信流,使用默認的本地vlan(vlan0)轉發。對于不支持CDP的第3方IP電話,常采用這種配置
       None:禁用語音VLAN功能,cisco IP電話將根據自己的配置來發送未標記的幀
       Untagged:Cisco IP電話顯式的使用未標記的幀
4) 啟用portfast功能
       spanning-tree portfastn 配置相應的Qos
1) 啟用Qos
        mls qos
2) 配置接口,將語音幀的Cos值映射到出站隊列
       wrr-queue cos-map 4 5
       wrr-queue cos-map 3 4 6 7
3) 將隊列4配置為嚴格優先級隊列
       priority-queue out 配置接口的Qos分類
1) 進入接口模式 interface 接口
2) 配置接口基于那種信任類型的分類
       mls qos trust cos|dscp
驗證:
Switch#show interface f0/4 switchport
Name: Fa0/4
Switchport: Enabled
Administrative Mode: dynamic desirable
Operational Mode: down
Administrative Trunking Encapsulation: dot1q
Negotiation of Trunking: On
Access Mode VLAN: 1 (default)
Trunking Native Mode VLAN: 1 (default)
Voice VLAN: dot1p
Administrative private-vlan host-association: none
Administrative private-vlan mapping: none
Administrative private-vlan trunk native VLAN: none
Administrative private-vlan trunk encapsulation: dot1q
Administrative private-vlan trunk normal VLANs: none
Administrative private-vlan trunk private VLANs: none
Operational private-vlan: none
Trunking VLANs Enabled: ALL
Pruning VLANs Enabled: 2-1001
Capture Mode Disabled
Capture VLANs Allowed: ALL
Protected: false
Appliance trust: none 配置流量的優先級
1) 進入全局模式 configure terminal
2) 進入接口模式 ineterface 接口
3) 設置從IP電話接入端口收到數據報的優先級
        switchport priority extend [cos 值|trust]
             cos 值:取值為0-7,7為最高
             trust:配置電話接入端口信任從PC收到的數據優先級
案例:
Switch(config)#inter f0/4                       
Switch(config-if)#switchport priority extend cos 7
Switch#show interface f0/4 switchport
Name: Fa0/4
Switchport: Enabled
Administrative Mode: dynamic desirable
Operational Mode: down
Administrative Trunking Encapsulation: dot1q
Negotiation of Trunking: On
Access Mode VLAN: 1 (default)
Trunking Native Mode VLAN: 1 (default)
Voice VLAN: dot1p
Administrative private-vlan host-association: none
Administrative private-vlan mapping: none
Administrative private-vlan trunk native VLAN: none
Administrative private-vlan trunk encapsulation: dot1q
Administrative private-vlan trunk normal VLANs: none
Administrative private-vlan trunk private VLANs: none
Operational private-vlan: none
Trunking VLANs Enabled: ALL
Pruning VLANs Enabled: 2-1001
Capture Mode Disabled
Capture VLANs Allowed: ALL
Protected: false
Appliance trust: 7
—————————————————————————-
Switch(config-if)#switchport priority extend trust                                                
Switch#show interf f0/4 switch
Name: Fa0/4
Switchport: Enabled
Administrative Mode: dynamic desirable
Operational Mode: down
Administrative Trunking Encapsulation: dot1q
Negotiation of Trunking: On
Access Mode VLAN: 1 (default)
Trunking Native Mode VLAN: 1 (default)
Voice VLAN: dot1p
Administrative private-vlan host-association: none
Administrative private-vlan mapping: none
Administrative private-vlan trunk native VLAN: none
Administrative private-vlan trunk encapsulation: dot1q
Administrative private-vlan trunk normal VLANs: none
Administrative private-vlan trunk private VLANs: none
Operational private-vlan: none
Trunking VLANs Enabled: ALL
Pruning VLANs Enabled: 2-1001
Capture Mode Disabled
Capture VLANs Allowed: ALL
Protected: false
Appliance trust: trusted
—————————————————————-
Switch#show running interfa f0/4
Building configuration…Current configuration : 139 bytes
!
interface FastEthernet0/4
switchport voice vlan dot1p
switchport priority extend trust
mls qos trust cos
spanning-tree portfast
end案例:
CCIE-LAB(YY)
題目要求:
Configure SW1 interface f0/15 to support a future cisco 7960 IP phone connection.The Cisco 7960 IP phone supports 802.1q. Voice traffic uses VLAN 200 named VLAN_VOICE. Data traffic uses VLAN A (VLAN 4).Configure the switch so that traffic on PC connects.
配置:
SW1
   config terminal
   mls qos
vlan 200
name VLAN_VOICE
   inteface f0/15
switchport trunk encapsulation 802.1q
switchport mode trunk
switchport trunk native vlan 4
switchport voice vlan 200

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本文標題:VOICE-VLAN
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