前言

Voice VLAN是為用戶的語音流專門劃分的VLAN。

網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常有數(shù)據(jù)、語音、視頻等多種流量同時傳輸。因為丟包和時延對通話質(zhì)量的影響很大，用戶對語音的質(zhì)量比數(shù)據(jù)或者視頻的質(zhì)量更為敏感，因此在帶寬有限的情況下就需要優(yōu)先保證通話質(zhì)量。通過配置Voice VLAN，交換機可識別語音流，將語音流加入到Voice VLAN中傳輸，并對其進行有針對性的QoS保障，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時可以優(yōu)先保證語音流的傳輸。

01

Voice VLAN原理

若要提高語音數(shù)據(jù)流的傳輸優(yōu)先級，首先要能識別出語音數(shù)據(jù)流。識別出語音數(shù)據(jù)流后，再對語音數(shù)據(jù)流提升優(yōu)先級后傳輸。

Voice VLAN可以通過以下兩種方式來實現(xiàn)對語音數(shù)據(jù)流的識別：

通過收到報文的源MAC地址，即基于MAC地址的方式

設(shè)備可以根據(jù)進入接口的數(shù)據(jù)報文中的源MAC地址字段來判斷該數(shù)據(jù)流是否為語音數(shù)據(jù)流。源MAC地址匹配系統(tǒng)設(shè)置的語音設(shè)備的組織唯一標(biāo)識符OUI（Organizationally Unique Identifier）的報文被認為是語音數(shù)據(jù)流。用戶需要預(yù)先設(shè)置OUI，適用于IP電話上送untagged語音報文的場景。

通過報文攜帶的VLAN Tag，即基于VLAN的方式

若有大量IP電話接入交換機，配置IP電話的OUI會非常繁瑣?？稍诮粨Q機上配置基于VLAN來提升語音報文的優(yōu)先級，此時設(shè)備會根據(jù)進入接口的報文的VLAN ID來判斷該數(shù)據(jù)報文是否為語音報文。當(dāng)VLAN ID匹配系統(tǒng)配置的Voice VLAN后，則認為是語音數(shù)據(jù)流。這種方式實現(xiàn)的前提是IP電話支持獲取交換機上配置的Voice VLAN信息的功能，在大量IP電話接入的情況下，可以簡化配置。

以上方案是從方便配置的角度給出的。實際上，不管IP電話上送的語音報文是否帶VLAN Tag，基于MAC地址和基于VLAN的Voice VLAN都可以實現(xiàn)。主要區(qū)別在于：當(dāng)IP電話上送的是untagged語音報文時，必須配置OUI，才能把語音報文和數(shù)據(jù)報文區(qū)分開來；如果IP電話上送的是帶Tag語音報文，則可配置基于VLAN的Voice VLAN，這樣在大量IP電話接入的情況下，就不用配置繁瑣的OUI，簡化配置。

1.1 基于MAC地址的Voice VLAN

OUI

OUI指的是MAC地址的前24位（二進制），可以用來表示一個MAC地址段，是IEEE為不同設(shè)備供應(yīng)商分配的一個全球唯一的標(biāo)識符，各設(shè)備廠商再從這個地址段中分配24位，從而形成48位的MAC地址。所以根據(jù)OUI識別IP電話機的原理就是根據(jù)IP電話廠商申請的MAC地址段來識別哪些報文是電話機發(fā)送的，以此來判斷哪些報文屬于語音報文。

Voice VLAN中的OUI有別于上述的通常意義的OUI，這個OUI是由用戶來配置的，而且可以使用掩碼，即不需要一定是24位掩碼的，掩碼長度用戶可以自己指定。OUI的值為voice-vlan mac-address命令中的mac-address和mask參數(shù)相與的結(jié)果。

實現(xiàn)原理

如圖 1 所示，交換機接收到PC和IP Phone發(fā)出的untagged報文后會做如下處理：如果源MAC匹配交換機上配置的OUI（源MAC地址與配置的OUI掩碼進行與運算后等于OUI視為匹配），則為該報文加上Voice VLAN的Tag，并提升報文優(yōu)先級；如果不匹配，就會為其加上PVID的VLAN Tag，從而保證語音報文的優(yōu)先發(fā)送。

圖 1 基于MAC地址的Voice VLAN示意圖

1.2 基于VLAN的Voice VLAN

基于VLAN的Voice VLAN實現(xiàn)原理為：交換機收到PC和IP Phone發(fā)來的報文后會判斷報文的VLAN ID與接口上配置的Voice VLAN ID是否相同，如果相同則認為此數(shù)據(jù)流為語音數(shù)據(jù)流并提升優(yōu)先級。PC發(fā)出的untagged報文則會被加上PVID的VLAN Tag。因此基于VLAN的Voice VLAN需要IP Phone可以獲取交換機上配置的Voice VLAN信息。

IP Phone獲取交換機上Voice VLAN信息的方法有很多種，以下以IP Phone通過LLDP協(xié)議獲取交換機Voice VLAN信息為例介紹一下實現(xiàn)過程。

圖 2 基于VLAN的Voice VLAN示意圖

如圖 2 所示，IP電話上線會主動發(fā)送LLDP報文，以獲取交換機上配置的Voice VLAN信息；

交換機收到IP電話發(fā)送的LLDP報文，會在相關(guān)字段填充Voice VLAN信息發(fā)給IP電話；

IP電話收到攜帶Voice VLAN信息的LLDP報文后，再次發(fā)送語音報文時就會帶Tag發(fā)送；

交換機收到帶Tag的語音報文，如果Tag和交換機上配置的Voice VLAN匹配，則為其提升優(yōu)先級后轉(zhuǎn)發(fā)。

交換機收到untagged報文，仍然會加入到PVID所在的VLAN中。這樣，當(dāng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞的時候交換機就能保證語音報文的優(yōu)先發(fā)送。

02

Voice VLAN應(yīng)用場景

如圖 3 所示，PC和IP電話同時通過交換機接入網(wǎng)絡(luò)。因用戶對語音的時延和抖動比較敏感，所以需要提高網(wǎng)絡(luò)中語音數(shù)據(jù)流的傳輸優(yōu)先級，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時優(yōu)先保證語音數(shù)據(jù)的傳輸。

圖 3 Voice VLAN的應(yīng)用場景

可根據(jù)IP電話上送的語音報文是否帶Tag選擇以下的一種方案：

如果IP電話發(fā)送的是untagged或Tag0語音報文，可配置基于MAC地址的Voice VLAN。

如果IP電話支持通過協(xié)議獲取交換機上配置的Voice VLAN信息，此時IP電話發(fā)送的是帶Tag的語音報文，可配置基于VLAN的Voice VLAN。

03

Voice VLAN配置舉例

3.1 配置基于MAC地址的Voice VLAN示例（IP Phone上送Untagged語音報文）

組網(wǎng)需求

如圖 4 所示，Switch下行連接數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)，Switch使用VLAN2傳輸語音報文，使用VLAN3傳輸數(shù)據(jù)報文。IP Phone A和PC A串行接入Switch，IP Phone B單獨接入Switch，IP Phone發(fā)送的都是untagged語音報文。用戶對語音質(zhì)量較敏感，需要提高語音數(shù)據(jù)流的傳輸優(yōu)先級，以保證用戶的通話質(zhì)量。

圖 4 配置基于MAC地址Voice VLAN組網(wǎng)

配置思路

因為Switch收到的語音報文和數(shù)據(jù)報文都是untagged報文，需要配置OUI來區(qū)分語音和數(shù)據(jù)流量。采用如下的思路配置：

在Switch上創(chuàng)建VLAN，并配置各接口加入VLAN，實現(xiàn)二層互通。

配置OUI，實現(xiàn)根據(jù)收到報文的源MAC地址匹配OUI給語音報文加VLAN Tag。

配置VLAN 2為Voice VLAN，允許語音報文通過。

操作步驟

【1】配置Switch的VLAN和接口

# 創(chuàng)建VLAN

 system-view
[HUAWEI] sysname Switch
[Switch] vlan batch 2 3

# 配置接口GE1/0/1允許通過的VLAN。

[Switch] interface gigabitethernet 1/0/1
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] port link-type hybrid
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] port hybrid pvid vlan 3
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] port hybrid untagged vlan 2 to 3
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] quit
[Switch] interface gigabitethernet 1/0/2
[Switch-GigabitEthernet1/0/2] port link-type hybrid
[Switch-GigabitEthernet1/0/2] port hybrid untagged vlan 2
[Switch-GigabitEthernet1/0/2] quit

【2】配置OUI

[Switch] voice-vlan mac-address 0003-6B00-0000 mask ffff-ff00-0000

【3】配置接口Voice VLAN功能，GE1/0/2的配置與GE1/0/1類似，不再贅述。

[Switch] interface gigabitethernet 1/0/1
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] voice-vlan 2 enable include-untagged
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] voice-vlan remark-mode mac-address
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] quit

【4】檢查配置結(jié)果

執(zhí)行命令display voice-vlan 2 status，查看Voice VLAN的配置是否正確。

[Switch] display voice-vlan 2 status
Voice VLAN Configurations: 
-----------------------------------------------------------
Voice VLAN ID            : 2
Voice VLAN status        : Enable
Voice VLAN 8021p remark  : 6
Voice VLAN dscp remark   : 46
-----------------------------------------------------------
Port Information: 
-------------------------------------------------------------------------------
Port                       Add-Mode  Security-Mode  Legacy  PribyVLAN  Untag
-------------------------------------------------------------------------------
GigabitEthernet1/0/2       Manual    Normal         Disable Disable    Enable
GigabitEthernet1/0/1       Manual    Normal         Disable Disable    Enable

配置文件

Switch的配置文件。

#
sysname Switch
#
voice-vlan mac-address 0003-6b00-0000 mask ffff-ff00-0000
#
vlan batch 2 to 3
#
interface GigabitEthernet1/0/1
 port link-type hybrid
 voice-vlan 2 enable include-untagged
 voice-vlan remark-mode mac-address    
 port hybrid pvid vlan 3
 port hybrid untagged vlan 2 to 3
#
interface GigabitEthernet1/0/2
 port link-type hybrid
 voice-vlan 2 enable include-untagged
 voice-vlan remark-mode mac-address    
 port hybrid untagged vlan 2
#
return

3.2 配置基于VLAN的Voice VLAN示例（IP Phone上送帶Tag語音報文）

組網(wǎng)需求

如圖 5 所示，Switch下行連接數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)，Switch使用VLAN2傳輸語音報文，使用VLAN3傳輸數(shù)據(jù)報文。IP Phone A和PC A串行接入Switch，IP Phone B單獨接入Switch，IP Phone支持通過LLDP協(xié)議獲取Voice VLAN信息，發(fā)送的是帶Tag語音報文。用戶對語音通話質(zhì)量較敏感，需要提高語音數(shù)據(jù)流的傳輸優(yōu)先級，以保證用戶的通話質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)管理員同時管理大量的IP Phone，希望能使用盡可能簡單的配置來完成以上需求。

圖 5 配置基于VLAN提升優(yōu)先級的Voice VLAN組網(wǎng)

配置思路

采用如下的思路配置：

在Switch上創(chuàng)建VLAN，并配置各接口加入VLAN，實現(xiàn)二層互通。

使能LLDP，實現(xiàn)IP Phone能通過LLDP協(xié)議獲取到Voice VLAN信息。

配置VLAN 2為Voice VLAN，允許語音報文通過；并使用基于VLAN的Voice VLAN(此為缺省情況)，不用配置繁瑣的OUI，簡化配置。

操作步驟

【1】配置Switch的VLAN和接口

# 創(chuàng)建VLAN

 system-view
[HUAWEI] sysname Switch
[Switch] vlan batch 2 3

# 配置接口GE1/0/1允許通過的VLAN。

[Switch] interface gigabitethernet 1/0/1
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] port link-type hybrid
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] port hybrid pvid vlan 3
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] port hybrid untagged vlan 3
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] port hybrid tagged vlan 2
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] quit
[Switch] interface gigabitethernet 1/0/2
[Switch-GigabitEthernet1/0/2] port link-type hybrid
[Switch-GigabitEthernet1/0/2] port hybrid tagged vlan 2
[Switch-GigabitEthernet1/0/2] quit

【2】使能LLDP

[Switch] lldp enable

【3】配置接口Voice VLAN功能，GE1/0/2的配置與GE1/0/1類似，不再贅述。

[Switch] interface gigabitethernet 1/0/1
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] voice-vlan 2 enable
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] voice-vlan remark-mode vlan
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] quit

【4】檢查配置結(jié)果

執(zhí)行命令display voice-vlan 2 status，查看Voice VLAN的配置是否正確。

[Switch] display voice-vlan 2 status
Voice VLAN Configurations: 
-----------------------------------------------------------
Voice VLAN ID            : 2
Voice VLAN status        : Enable
Voice VLAN 8021p remark  : 6
Voice VLAN dscp remark   : 46
-----------------------------------------------------------
Port Information: 
-------------------------------------------------------------------------------
Port                       Add-Mode  Security-Mode  Legacy  PribyVLAN  Untag
-------------------------------------------------------------------------------
GigabitEthernet1/0/2       Manual    Normal         Disable Enable     Disable
GigabitEthernet1/0/1       Manual    Normal         Disable Enable     Disable

配置文件

Switch的配置文件。

#
sysname Switch
#
vlan batch 2 to 3
#
lldp enable
#
interface GigabitEthernet1/0/1
 port link-type hybrid
 voice-vlan 2 enable
 port hybrid pvid vlan 3
 port hybrid tagged vlan 2
 port hybrid untagged vlan 3
#
interface GigabitEthernet1/0/2
 port link-type hybrid
 voice-vlan 2 enable
 port hybrid tagged vlan 2
#
return

審核編輯：劉清