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Voice vlan 

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(jī)可識別語音流，將語音流加入到Voice VLAN中傳輸，并對其進(jìn)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。 

一般來說，IP電話分為兩大類： 

發(fā)送帶Tag語音報文的IP電話（如Cisco 7960），發(fā)送untagged語音報文的IP電話（如華為MC850）。 

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： 

1、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(jìn)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(rèn)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。 

2、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(jī)，配置IP電話的OUI就可能會非常繁瑣?？稍诮粨Q機(jī)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(jìn)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(rèn)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(jī)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、基于MAC地址的Voice VLAN 

    OUI 

    OUI指的是MAC地址的前24位（二進(jìn)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(jī)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(jī)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 

    如下圖1所示，交換機(jī)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(jī)上配置的OUI（源MAC地址與配置的OUI掩碼進(jìn)行與運(yùn)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 

    基于MAC地址模式下，接口加入Voice VLAN的方式可分為手動模式和自動模式。 

    自動模式 

    自動模式是指當(dāng)語音設(shè)備發(fā)出的報文中源MAC地址匹配配置的OUI時，系統(tǒng)會將連接語音設(shè)備的接口自動加入到Voice VLAN中。

    手動模式 

    手動模式下，當(dāng)使能Voice VLAN功能后，必須通過手工將連接語音設(shè)備的接口加入到Voice VLAN中，這樣才能保證Voice VLAN功能生效。 

根據(jù)使能了Voice VLAN功能的接口對接收到的數(shù)據(jù)包的過濾機(jī)制可以將Voice     VLAN的工作模式分為安全模式和普通模式。 

    安全模式： 

    使能了Voice VLAN功能的入接口只允許收到的源地址與OUI匹配的語音報文通過，該Voice VLAN內(nèi)的非語音報文將被直接丟棄，其他VLAN內(nèi)的報文正常轉(zhuǎn)發(fā)。 

    只有當(dāng)通過命令voice-vlan remark-mode mac-address指定語音報文基于MAC地址提升優(yōu)先級時，安全模式才會生效。 

    普通模式： 

    使能了Voice VLAN功能的入接口允許同時傳輸語音報文和非語音報文，容易受到惡意數(shù)據(jù)流量的攻擊。 

不建議將語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)劃在同一個VLAN里面。如確有此需要，請確認(rèn)Voice VLAN工作在普通模式。 

    2、基于VLAN的Voice VLAN 

    基于VLAN的Voice VLAN實現(xiàn)原理為： 

交換機(jī)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(rèn)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(jī)上配置的Voice VLAN信息。 

    IP Phone獲取交換機(jī)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(jī)Voice VLAN信息為例介紹一下實現(xiàn)過程。 

如下圖2所示，IP電話上線會主動發(fā)送LLDP報文，以獲取交換機(jī)上配置的Voice VLAN信息；交換機(jī)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(jī)收到帶Tag的語音報文，如果Tag和交換機(jī)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(jī)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(jī)就能保證語音報文的優(yōu)先發(fā)送。