Tweet
CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ QOS
1. Các khái niệm
IP Telephony
Catalyst Switch có thể cung cấp nguồn cho các IP phone, hình thành các kết nối trung kế với IP phone, cung cấp một mức độ QoS cho các gói tin thoại IP.
Nguồn cấp trong
Một thiết bị Cisco IP Phone cũng giống như tất cả các thiết bị khác trong hệ thống mạng ở chổ thiết bị phải có nguồn điện để hoạt động. Nguồn điện có thể đến từ hai nơi:
Mỗi switch port sẽ tự động phát hiện sự tồn tại của một thiết bị có khả năng sử dụng nguồn cấp trong (power-inline).
Switch(config-if)#power inline {auto | never} VLAN dành cho thoại (Voice VLAN)
Cisco IP phone sẽ tạo ra một luồng dữ liệu cho thoại (voice data stream). Thêm vào đó, nó cung cấp một kết nối cho PC của người dùng. Điều này cho phép một cổng Ethernet duy nhất có thể được cài đặt cho mỗi người dùng (1 dành cho dữ liệu và 1 dành cho thoại). Dữ liệu thoại và người sử dụngPC luôn hoạt động ở kiểu truy xuất (access-mode). Kết nối giữa IP phone và switch sẽ được điều chỉnh: bạn có thể cấu hình switch ra lệnh cho IP phone dùng dạng trung kế 802.1q hoặc như là một kết nối truy xuất (access-link) bình thường. Nếu dùng kết nối trung kế, dữ liệu thoại có thể được tách ra khỏi các dữ liệu khác của người dùng. Nếu như là một kết nối truy xuất (access-link), cả dữ liệu bình thường và dữ liệu thoại phải được kết hợp trong một VLAN duy nhất. Cấu hình VLAN dành cho thoại
Phần này sẽ khảo sát dữ liệu thoại sẽ được đóng gói như thế nào. Các gói tin dữ liệu thoại sẽ được mang trong một VLAN duy nhất gọi là VLAN dành cho thoại (Voice VLAN) hoặc trên một VLAN bình thường, gọi là NATIVE VLAN. Thông tin QoS từ các gói tin thoại cũng phải được mang theo trong các gói tin. Để cấu hình IP phone, chỉ cần cấu hình trên cổng của switch mà IP phone gắn vào. Cấu hình port cũng không cần chuyển sang trạng thái trung kế. Dùng lệnh sau đây để chọn lựa kiểu hoạt động của voice-VLAN:
Switch(config-if)# switchport voice VLAN {VLAN-ID | dot1p | untagged | none}
Trạng thái mặc định cho tất cả các switch port là none, nghĩa là trung kế không được dùng giữa IP phone và switch. Sự khác nhau giữa dot1p và untagged là việc có đóng gói hay không voice-traffic. Dot1q sẽ đặt các gói tin thoại trong VLAN 0 (không phải là NATIVE VLAN). Khi này, ta cũng không cần thiết phải được tạo ra VLAN dành cho thoại. Trong kiểu untagged, các gói tin thoại sẽ được đặt trong NATIVE VLAN. Do đó ta sẽ không cần VLAN-ID hay tạo ra VLAN dành cho thoại. Trường hợp dùng mục chọn VLAN-ID, thoại và dữ liệu sẽ được mang trên những VLAN khác nhau. Dữ liệu của người dùng từ PC sẽ luôn được mang trong NATIVE-VLAN, gói tin sẽ luôn luôn không bị untagged. Kết nối trung kế được dùng giữa IP phone và Catalyst được tạo ra động và chỉ chứa 2 VLAN - một VLAN thoại (tagged VVID) và NATIVE VLAN (untagged). Khi kết nối trung kế là tích cực (active), ta dùng lệnh show thì cũng không thấy kết nối trung kế này. Cấu hình trung kế đặc biệt này sẽ được dò tìm thông qua các giao thức DTP và CDP. Giao thức cây mở rộng STP cũng sẽ hoạt động trên kết nối trung kế với 2 phiên bản: một phiên bản cho NATIVE VLAN mà một phiên bản cho VLAN thoại. Tính năng chuyển cổng nhanh trong STP (Port-fast) cũng được tự động bật lên, vì vậy chỉ nên dùng một PC cắm vào port PC trên phone. Biên giới tin cậy thông tin QoS
Khi một IP phone được gắn vào một cổng trên switch, hãy xem phone như là một switch khác. Ip phone có hai nguồn dữ liệu. Thứ nhất là các gói VoIP (thoại chạy trên nền IP) xuất phát từ phone: IP phone có thể kiểm soát chính xác các thông tin QoS nào được mang theo trong gói tin thoại. Thứ hai là dữ liệu từ PC của người dùng: các gói dữ liệu từ PC. Thông tin QoS mang theo trong loại dữ liệu này không thể được tin là chính xác. Vì vậy, switch sẽ điều khiển thiết bị IP phone thông qua các thông điệp CDP là switch sẽ hành xử như thế nào đối với các thông số QoS trong dữ liệu người dùng.. Để cấu hình thao tác này, dùng lệnh:
Switch(config-if)# switchport priority extend {cost value | trust}
Bình thường, các thông tin QoS từ PC kết nối vào IP phone không nên được xử lý. Điều này là do các ứng dụng trên PC có thể giả lập giá trị CoS hoặc DSCP. Trong trường hợp này, nên dùng mục chọn CoS trong lệnh trên để IP phone sẽ ghi đè lên các giá trị giả. Frame với các giá trị CoS mới sau đó sẽ được chuyển đến switch. Trong một vài trường hợp, PC có thể cần phải chạy những ứng dụng có các yêu cầu QoS. Vì vậy IP phone phải có trách nhiệm chuyển tải các giá trị CoS này đến switch. Mục chọn trust sẽ dùng trong trường hợp này. Mặc định, các dữ liệu từ PC sẽ không được tin cậy và bị IP-Phone ghi đè lên giá trị CoS=0. Kiểm tra cấu hình hỗ trợ cấp nguồn trong, VLAN thoại và chất lượng dịch vụ trong thoại
Kiểm tra tính năng hỗ trợ cấp nguồn trong:
Switch# show power inline [type mod/num]
Kiểm tra cấu hình VLAN thoại (Voice VLAN):
Để kiểm tra, dùng một số thao tác sau đây:
Kiểm tra xem IP phone và switch có giao tiếp với nhau dùng CDP:
# show cdp neighbor type mod/num detail
Bước kế tiếp, kiểm tra VLAN đang được dùng trên cổng tương ứng
#show interface type mod/num switchport
Kiểm tra cấu hình chất lượng dịch vụ:
Switch#show mls qos type interface type/mod Nhu cầu về QoS
Theo truyền thống, khi nhu cầu về băng thông tăng lên, hiện tượng nghẽn mạng có thể xảy ra. Ta có thể giải quyết bằng cách tăng băng thông kết nối hoặc dùng thiết bị phần cứng khác thay thế. Nhược điểm cách này là không chỉ ra cách thức để ưu tiên một loại lưu lượng này so với một lưu lượng khác. QoS là một công cụ tổng thể được dùng để bảo vệ, ưu tiên một số lưu lượng quan trọng hoặc các lưu lượng đòi hỏi xử lý nhanh về thời gian. QoS sẽ mô tả cách thức gói tin được chuyển tiếp như thế nào. Các ứng dụng khác nhau sẽ có các nhu cầu khác nhau cho việc truyền dữ liệu. Ví dụ web, video, audio… Khi một gói tin đi từ host này đến host kia, một gói tin có thể gặp các vấn đề:
1. Các khái niệm
IP Telephony
Catalyst Switch có thể cung cấp nguồn cho các IP phone, hình thành các kết nối trung kế với IP phone, cung cấp một mức độ QoS cho các gói tin thoại IP.
Nguồn cấp trong
Một thiết bị Cisco IP Phone cũng giống như tất cả các thiết bị khác trong hệ thống mạng ở chổ thiết bị phải có nguồn điện để hoạt động. Nguồn điện có thể đến từ hai nơi:
- Từ một nguồn AC adapter.
- Từ nguồn DC trích ra từ cáp mạng (data cable).
Mỗi switch port sẽ tự động phát hiện sự tồn tại của một thiết bị có khả năng sử dụng nguồn cấp trong (power-inline).
Switch(config-if)#power inline {auto | never} VLAN dành cho thoại (Voice VLAN)
Cisco IP phone sẽ tạo ra một luồng dữ liệu cho thoại (voice data stream). Thêm vào đó, nó cung cấp một kết nối cho PC của người dùng. Điều này cho phép một cổng Ethernet duy nhất có thể được cài đặt cho mỗi người dùng (1 dành cho dữ liệu và 1 dành cho thoại). Dữ liệu thoại và người sử dụngPC luôn hoạt động ở kiểu truy xuất (access-mode). Kết nối giữa IP phone và switch sẽ được điều chỉnh: bạn có thể cấu hình switch ra lệnh cho IP phone dùng dạng trung kế 802.1q hoặc như là một kết nối truy xuất (access-link) bình thường. Nếu dùng kết nối trung kế, dữ liệu thoại có thể được tách ra khỏi các dữ liệu khác của người dùng. Nếu như là một kết nối truy xuất (access-link), cả dữ liệu bình thường và dữ liệu thoại phải được kết hợp trong một VLAN duy nhất. Cấu hình VLAN dành cho thoại
Phần này sẽ khảo sát dữ liệu thoại sẽ được đóng gói như thế nào. Các gói tin dữ liệu thoại sẽ được mang trong một VLAN duy nhất gọi là VLAN dành cho thoại (Voice VLAN) hoặc trên một VLAN bình thường, gọi là NATIVE VLAN. Thông tin QoS từ các gói tin thoại cũng phải được mang theo trong các gói tin. Để cấu hình IP phone, chỉ cần cấu hình trên cổng của switch mà IP phone gắn vào. Cấu hình port cũng không cần chuyển sang trạng thái trung kế. Dùng lệnh sau đây để chọn lựa kiểu hoạt động của voice-VLAN:
Switch(config-if)# switchport voice VLAN {VLAN-ID | dot1p | untagged | none}
Trạng thái mặc định cho tất cả các switch port là none, nghĩa là trung kế không được dùng giữa IP phone và switch. Sự khác nhau giữa dot1p và untagged là việc có đóng gói hay không voice-traffic. Dot1q sẽ đặt các gói tin thoại trong VLAN 0 (không phải là NATIVE VLAN). Khi này, ta cũng không cần thiết phải được tạo ra VLAN dành cho thoại. Trong kiểu untagged, các gói tin thoại sẽ được đặt trong NATIVE VLAN. Do đó ta sẽ không cần VLAN-ID hay tạo ra VLAN dành cho thoại. Trường hợp dùng mục chọn VLAN-ID, thoại và dữ liệu sẽ được mang trên những VLAN khác nhau. Dữ liệu của người dùng từ PC sẽ luôn được mang trong NATIVE-VLAN, gói tin sẽ luôn luôn không bị untagged. Kết nối trung kế được dùng giữa IP phone và Catalyst được tạo ra động và chỉ chứa 2 VLAN - một VLAN thoại (tagged VVID) và NATIVE VLAN (untagged). Khi kết nối trung kế là tích cực (active), ta dùng lệnh show thì cũng không thấy kết nối trung kế này. Cấu hình trung kế đặc biệt này sẽ được dò tìm thông qua các giao thức DTP và CDP. Giao thức cây mở rộng STP cũng sẽ hoạt động trên kết nối trung kế với 2 phiên bản: một phiên bản cho NATIVE VLAN mà một phiên bản cho VLAN thoại. Tính năng chuyển cổng nhanh trong STP (Port-fast) cũng được tự động bật lên, vì vậy chỉ nên dùng một PC cắm vào port PC trên phone. Biên giới tin cậy thông tin QoS
Khi một IP phone được gắn vào một cổng trên switch, hãy xem phone như là một switch khác. Ip phone có hai nguồn dữ liệu. Thứ nhất là các gói VoIP (thoại chạy trên nền IP) xuất phát từ phone: IP phone có thể kiểm soát chính xác các thông tin QoS nào được mang theo trong gói tin thoại. Thứ hai là dữ liệu từ PC của người dùng: các gói dữ liệu từ PC. Thông tin QoS mang theo trong loại dữ liệu này không thể được tin là chính xác. Vì vậy, switch sẽ điều khiển thiết bị IP phone thông qua các thông điệp CDP là switch sẽ hành xử như thế nào đối với các thông số QoS trong dữ liệu người dùng.. Để cấu hình thao tác này, dùng lệnh:
Switch(config-if)# switchport priority extend {cost value | trust}
Bình thường, các thông tin QoS từ PC kết nối vào IP phone không nên được xử lý. Điều này là do các ứng dụng trên PC có thể giả lập giá trị CoS hoặc DSCP. Trong trường hợp này, nên dùng mục chọn CoS trong lệnh trên để IP phone sẽ ghi đè lên các giá trị giả. Frame với các giá trị CoS mới sau đó sẽ được chuyển đến switch. Trong một vài trường hợp, PC có thể cần phải chạy những ứng dụng có các yêu cầu QoS. Vì vậy IP phone phải có trách nhiệm chuyển tải các giá trị CoS này đến switch. Mục chọn trust sẽ dùng trong trường hợp này. Mặc định, các dữ liệu từ PC sẽ không được tin cậy và bị IP-Phone ghi đè lên giá trị CoS=0. Kiểm tra cấu hình hỗ trợ cấp nguồn trong, VLAN thoại và chất lượng dịch vụ trong thoại
Kiểm tra tính năng hỗ trợ cấp nguồn trong:
Switch# show power inline [type mod/num]
Kiểm tra cấu hình VLAN thoại (Voice VLAN):
Để kiểm tra, dùng một số thao tác sau đây:
Kiểm tra xem IP phone và switch có giao tiếp với nhau dùng CDP:
# show cdp neighbor type mod/num detail
Bước kế tiếp, kiểm tra VLAN đang được dùng trên cổng tương ứng
#show interface type mod/num switchport
Kiểm tra cấu hình chất lượng dịch vụ:
Switch#show mls qos type interface type/mod Nhu cầu về QoS
Theo truyền thống, khi nhu cầu về băng thông tăng lên, hiện tượng nghẽn mạng có thể xảy ra. Ta có thể giải quyết bằng cách tăng băng thông kết nối hoặc dùng thiết bị phần cứng khác thay thế. Nhược điểm cách này là không chỉ ra cách thức để ưu tiên một loại lưu lượng này so với một lưu lượng khác. QoS là một công cụ tổng thể được dùng để bảo vệ, ưu tiên một số lưu lượng quan trọng hoặc các lưu lượng đòi hỏi xử lý nhanh về thời gian. QoS sẽ mô tả cách thức gói tin được chuyển tiếp như thế nào. Các ứng dụng khác nhau sẽ có các nhu cầu khác nhau cho việc truyền dữ liệu. Ví dụ web, video, audio… Khi một gói tin đi từ host này đến host kia, một gói tin có thể gặp các vấn đề:
- Độ trì hoãn (delay): do thiết bị định tuyến xử lý tìm kiếm trong bảng định tuyến, thời gian gói tin truyền trên đường truyền.
- Độ biến đổi trong lúc trì hoãn (Jitter): các gói tin không đến đúng như thời gian dự định. Các dữ liệu dạng audio sẽ bị ảnh hưởng nhiều bởi vấn đề này.
- Mất gói tin trong quá trình truyền.