Voice VLAN

مدیریت VLAN در سوئیچ های سیسکو Small Business مبحث بسیار پرکاربرد و با اهمیتی است که با توجه به حجیم شدن مطالب، در ۸ مقاله بدان ها پرداخته ایم. در این مقاله Voice VLAN  را شرح می دهیم. در فهرست زیر می توانید به سایر بخش ها دسترسی پیدا کنید:

مقدمه

اگر بخواهیم جنس ترافیک کلاینت‌ها را به دو دسته تقسیم کنیم می‌توان گفت ترافیک‌ها یا از جنس Data هستند یا از نوع Live. ترافیک Data مانند Web که عموما بیشتر ترافیک‌ها را شامل می‌شود. ولی در دسته دیگر، ترافیک‌هایی از جنس Voice می‌باشند که منظور از Voice همان Voice Over IP یعنی VOIP است. نکته مهمی که وجود دارد این است که معمولا تلفن‌های IP این ترافیک‌ها را تولید می‌کنند. این تلفن‌ها می‌توانند به صورت فیزیکی باشند یا به صورت مجازی در کامپیوتر یا موبایل ایجاد شوند.

منظور از ترافیک Voice همان ترافیک‌های صدا و تصویر (Video) می‌باشد که هر دو آنها به صورت Real Time بوده و برای انتقال از پروتکل لایه هفتی RTP استفاده می‌کنند. این پروتکل یک کانکشن از جنس Connection Less یا همان UDP برقرار می‌کند.

دلیل استفاده از UDP برای انتقال ترافیک Voice و Video این است که باید انتقال به صورت Real Time باشد و سرعت انتقال بسته ها از اهمیت بالایی نسبت به کنترل جریان ترافیک دارد. به زبان دیگر برای ترافیکی از جنس صدا، سرعت رسیدن بسته‌ها اهمیت بیشتری نسبت به این دارد که اگر بسته‌ای در طول مسیر به هر دلیلی Loss شد به دنبال ارسال دوباره آن باشد.

ترافیک Voice در لایه هفت از پروتکل RTP و در لایه چهار از پروتکل UDP و در لایه سه از IP استفاده می‌کند.

بسته‌های Voice بسیار سایز کوچکی دارند. این نوع ترافیک بسیار حساس به Delay و Jitter است و نباید بسته‌های صدا با تاخیر و نامرتب به مقصد برسند.

Yealink T58

امروزه تقریبا بیشتر شرکت‌ها برای تماس‌های خود از بستر و زیرساخت شبکه‌ای خود استفاده می کنند و برای انتقال صدا از VOIP بهره می‌گیرند.

معمولا تلفن های IP دو پورت RJ-45 دارند. یکی را که معمولا از PoE پشتیبانی می کند به سوئیچ متصل می‌کنند. می‌توان با این پورت تلفن را روشن کرد. پورت دیگر را به PC می‌زنند. (این دو پورت در تلفن Bridge می‌باشند). البته می‌توان تلفن را با آداپتور نیز روشن کرد و الزامی نیست که حتما از PoE استفاده شود.

همان طور که می دانید تلفن ها باید در یک مرکز تلفنی (PBX) رجیستر شوند و تنظیمات خود را از آن دریافت کنند.

ما در این مقاله سعی نداریم که نحوه راه اندازی زیر ساخت VOIP را برای شما شرح دهیم. بلکه می‌خواهیم تنظیمات VOIP را در سوئیچ‌های Small Business شرح دهیم.

سوئیچ‌های Small Business شرکت سیسکو تنظیمات خاصی برای پورت‌های متصل به تلفن دارد. این قابلیت را دارند که بتوانند تشخیص دهند بر روی چه پورت هایی تلفن متصل است و بر اساس آن تنظیماتی مانند VLAN و QoS را اعمال کنند.

دلیل اینکه سوئیچ سعی دارد پورت‌های متصل به تلفن را از دیگر پورت‌ها تفکیک کند و در VLAN از جنس Voice قرار دهد چه می‌باشد؟

به خاطر QoS

پروتکل TCP عموما پروتکل لوس، حریص و با هوشی می‌باشد.

چرا لوس؟

چون در صورت Loss شدن یک سگمنت سریعا سایز پنجره ارسال خود یعنی CWND را پایین می آورد و سرعت ارسال بسته ها کم می شود (Slow Start)

چرا حریص؟

چون در شرایط ایده آل و Loss نشدن سگمنتی، TCP سایز پنجره خود را به صورت نمایی بالا می‌برد و در گرفتن پهنای باند بسیار حریصانه عمل می‌کند.

چرا با هوش؟

چون در صورت Loss شدن سگمنتی، با بهره‌گیری از تجربه قبلی خود می‌فهمد که اگر بخواهد سایز پنجره ارسال خود را نمایی بالا ببرد ممکن است دوباره سگمنتی Loss شود. پس بعد از مرحله‌ای سایز پنجره خود را به صورت خطی بالا میبرد. (Congestion Avoidance)

چرا این موارد را ذکر کردیم؟

چون ترافیک Voice در لایه چهار از جنس UDP هست و ممکن است در بعضی مواقع ترافیک‌های TCP حق UDP را بخورد و بسته‌های کوچک صدا (RTP) در روترها و سوئیچ‌ها پشت بسته‌های بسیار بزرگ TCP مانند HTTP برای ارسال شدن در صف بنشینند. صف شدن ترافیک‌های صدا اولین ضربه‌ای که وارد می‌کند باعث ایجاد Delay (تاخیر) در تماس می‌شود.

فرض کنید در شرکتی صد نفر روی بستر IP تماس های خود را برقرار می کنند. این تماس ها بر روی بستر اینترنت می باشد و شرکت به خاطر دلایل مختلف پهنای باندی که از Provider اینترنتی خود گرفته مثلا ۸Mbps می باشد. چون برای انتقال هر تماس صوتی معمولا نیاز به ۶۴kbps می باشد، هیچ تداخلی در تماس های این شرکت رخ نمی دهد (حتی در صورت تماس هم زمان صد نفر).

حال فرض کنید یک نفر در حین تماس ها به وسیله پروتکل FTP و به کمک برنامه IDM شروع به دانلود از اینترنت کند. بسته های FTP، ماکسیموم سایز بسته یعنی ۱۵۰۰ بایت را دارند. به علاوه FTP در لایه چهار از TCP استفاده می کند. همان طور که قبلا گفتیم TCP پروتکل حریصی برای گرفتن پهنای باند است. در کنار آن کاربر از IDM استفاده می کند و این نرم افزار معمولا برای دانلود کردن چندین کانکشن TCP می‌زند. در این هنگام کل پهنای باند توسط بسته های بزرگ FTP اشغال می‌شود و تماس‌های آن صد نفر دچار Delay شدیدی می‌گردند.

حال مدیر IT طرح افزایش پهنای باند را مطرح می‌کند و پهنای باند را به ۱۶Mbps ارتقا می‌دهند. ولی باز پروتکل FTP می‌تواند این پهنای باند را اشغال کند. پس راه حل، افزایش پهنای باند نیست. راه حل مدیریت پهنای باند یا QoS است. یعنی ترافیک‌ها را بر اساس پروتکل و یا المان‌های دیگر اولویت بدهیم و بر اساس اولویت‌ها به آن‌ها پهنای باند اختصاص دهیم. در این وضعیت از ازدحام جلوگیری کرده‌ایم و یا در صورت ازدحام بر اساس اولویت‌ها بسته را از صف دور بریزیم.

به طور مثال در این شرکت تعریف کنیم که ۹۰% پهنای باند برای ترافیک Voice رزرو باشد و بقیه ترافیک فقط از ۱۰% سهم داشته باشد.

سوئیچ های سیسکو قابلیت Auto QoS را دارند و می توانند به ترافیک‌های Voice اولویت دهند. این سوئیچ‌ها این قابلیت را دارند که بتوانند پورت‌های متصل به تلفن را تشخیص دهند (بر اساس آدرس مک تلفن‌ها) و به صورت Dynamic بر روی آن ها QoS اعمال کنند.

نکته: برای این که سوئیچ تشخیص دهد بر روی پورت خود چه دستگاهی متصل است، باید Auto Smartport و LLDP در سوئیچ فعال باشد.

سوئیچ به وسیله Smartport و به کمک پروتکل‌های لایه دویی CDP و LLDP می‌تواند تشخیص دهد بر روی هر پورت خود چه دستگاهی متصل است.

اگر در قسمت Dynamic Voice VLAN گزینه Enable را انتخاب کنید سوئیچ قابلیت تشخیص این که کدام VLAN به عنوان Voice VLAN استفاده می‌شود را دارد .

یا می توانید خودتان Voice VLAN را در قسمت Voice VLAN Settings مشخص کنید و تعیین نمایید ترافیک این VLAN دارای چه اولویت‌هایی در لایه دو (CoS/802.1p) و چه اولویت‌هایی در هدر IP یعنی DSCP دارند.

نکته: CoS یک قسمت از هدر ISL است که سوئیچ بر روی لینک های ترانک خود به فریم اضافه می کند و ۳ بیت می باشد که به صورت پیش فرض، سوئیچ بر روی لینک های ترانک هنگام ارسال ترافیک های Voice VLAN الویت ۵ را Set می کند.

نکته: ۸۰۲.۱p قسمتی از هدر ۸۰۲.۱q است که سوئیچ بر روی لینک های ترانک خود به فریم اضافه می کند که ۳ بیت بوده و به صورت پیش فرض، سوئیچ بر روی لینک های ترانک هنگام ارسال ترافیک های Voice VLAN اولویت ۵ را Set می کند.

نکته: اگر یادتان باشد بر روی لینک های ترانک Tagging داشتیم. این Tag می توانست به صورت ISL باشد که انحصاری شرکت سیسکو است و یا می توانست به صورت استاندارد ۸۰۲.۱q باشد. در هر دو این هدرها قسمتی برای اولویت دهی به فریم ترتیب داده شده. یعنی اگر مدل Tagging به صورت ISL باشد از قسمت CoS و اگر ۸۰۲.۱q باشد از قسمت ۸۰۲.۱p استفاده می‌شود.

نکته: DSCP بخشی از هدر IP می باشد که می توان به Packet تا ۶۴ مقدار اولویت دهی کرد. به صورت پیش فرض بر روی سوئیچ این مقدار ۴۸ است. یعنی سوئیچ برای ارسال ترافیک Voice مقدار DSCP را ۴۸ قرار می‌دهد.

نکته: مقدار DSCP از مبدا نیز می‌تواند مقدار دهی شود. ولی دستگاه‌های میانی می‌توانند مقدار آن را عوض کنند.

 

Auto Voice VLAN 

در این قسمت اگر Dynamic Voice VLAN فعال باشد سوئیچ تشخیص می دهد که ترافیک های کدام VLAN برای ترافیک های Voice می باشد.

 

Telephony OUI

در این قسمت برای سوئیچ مشخص می کنید که چه آدرس مک هایی را به عنوان IP Phone تشخیص بدهد. اگر تشخیص داد، در مقابل ترافیک آن‌ها مقادیر CoS و ۸۰۲.۱p را چه مقداری قرار دهد.

در قسمت CoS/802.1p مقدار اولویت را تعیین می کنید.

در قسمت Remark CoS/802.1p معین می‌کنید که اگر فریم‌ها دارای اولویت بودند، اولویتی که در قسمت بالا مشخص کردید را جایگزین آن کند یا خیر.

در قسمت Telephony OUI، تعیین می‌کنید سوئیچ چه آدرس مک‌هایی را به عنوان IP Phone در نظر بگیرد.

نکته: فقط ۲۴ بیت اول آدرس های مک تلفن را باید وارد کنید.


Telephony OUI Interface

در این قسمت می توانید تعیین کنید چه پورت‌هایی بر اساس آدرس‌های مکی که در قسمت قبلی برای سوئیچ تعیین کردید عضو Voice VLAN بشوند یا نشوند.

حتما در قسمت قبلی ۲۴ بیت ابتدایی آدرس های مک تلفن‌های خود را به سوئیچ معرفی کنید.

بر روی پورت مورد نظر کلیک کنید و Edit را انتخاب کنید.

در قسمت Telephony OUI VLAN Membership مشخص می‌کنید که اگر بر روی این پورت یکی از آدرس‌های مکی که در بخش Telephony OUI مشخص کردید دیده شد، این پورت را عضو Voice VLAN کند یا خیر.

Voice VLAN QoS Mode

مشخص می‌کنید که QoS را برای تمامی ترافیک‌های این VLAN اعمال کند (All) و یا فقط بر روی ترافیک‌هایی که آدرس مک آن برابر IP Phone تعیین شده در Telephony OUI می‌باشد (Telephony Source MAC Address).

جواب سوال خود را نیافتید؟ یا آنچه که در بالا گفته شد کافی نبود؟

آدرس ایمیل خود را برای ما بگذارید تا اطلاعات بیشتری را برای شما ارسال کنیم. تلاش خواهیم کرد پاسخ بهتری برای مسائل فنی شما ارائه کنیم. 

بیشتر بخوانید

چرا به VLAN احتیاج داریم
دانیال حسین آبادی

چرا به VLAN احتیاج داریم ؟

VLANing یعنی خرد کردن یک برادکست دامین (Broadcast Domain) بزرگ به چندین Broadcast Domain کوچک برای اهداف کم کردن Flooding فریم‌ها در سوئیچ و اعمال Policy در لایه‌های بالاتر

ادامه مطلب »
اسکرول به بالا