Configuración de switches de la serie 5500 Dell PowerConnect para VLAN de voz

La VLAN de voz es una función de los switches de la serie 55xx PowerConnect que utiliza la clase de servicio (CoS) para priorizar automáticamente el tráfico de VoIP dentro del switch. Esta función ayuda a evitar una calidad deficiente de llamada cuando hay un entorno de tráfico mixto y un gran uso de ancho de banda en el switch. También introduce simplicidad a la hora de agregar teléfonos VoIP a la red con poca o ninguna configuración.

Para configurar el switch, el administrador agrega los siguientes elementos:

• El identificador único organizacional (OUI) de la MAC del teléfono en el cuadro OUI del switch.
• El ID de VLAN de voz globalmente una vez que se creó la VLAN en la base de datos de VLAN.

En este ejemplo, 00:03:b5 es la OUI de MAC y Joes_VoIP_Phones es el nombre del proveedor.

Console(config)# voice vlan oui-table add 0003b5 Joes_VoIP_Phones

VLAN 10 es donde reside el tráfico VoIP en este caso.

Console(config)# vlan database
Console(config-vlan)# vlan 10
Console(config-vlan)# exit
Console(config)# voice vlan id 10

Para habilitar la VLAN de voz en un puerto donde está conectado un teléfono VoIP, el puerto no puede ser un miembro estático de la VLAN.

En el puerto 13, unidad de switch 1, extraiga la VLAN 10 del troncal y habilite la VLAN de voz.

Console(config)# interface gigabitethernet 1/0/13
Console(config-if)# switchport mode trunk
Console(config-if)# switchport trunk allowed vlan remove 10
Console(config-if)# voice vlan enable

El administrador conecta el teléfono a la interfaz del switch configurada para la VLAN de voz. El tráfico telefónico que ingresa al switch con una etiqueta que coincide con el ID de VLAN de voz y la OUI de MAC se asigna de forma dinámica a la VLAN de voz. De manera predeterminada, el switch asigna automáticamente el tráfico VoIP a CoS 6 y lo prioriza por delante de otro tráfico en filas inferiores. Todo el tráfico sin etiquetar que ingresa al puerto del switch, como los datos de la PC, se asigna a la VLAN nativa. De manera predeterminada, el nativo es VLAN 1 cuando un puerto está en modo troncal.

Fuera de los valores predeterminados, es posible cambiar la configuración de CoS para la VLAN de voz y remarcar el tráfico en la salida, pero no es necesario. CoS 6 es la prioridad más alta recomendada para el tráfico de VoIP. CoS 7 es la prioridad más alta asignable, pero, por lo general, solo se utiliza para el tráfico de control y no se recomienda para la mayoría del tráfico de tránsito. Si se toma la decisión de utilizar el Punto de código de servicios diferenciados (DSCP) para la priorización, la configuración de "trust CoS" se puede cambiar a "trust DSCP". Esto permite que el switch confíe en un valor DSCP ya asignado y lo priorice en función del valor asignado. Por lo general, DSCP 46 o Reenvío acelerado es el valor que se utiliza para la priorización de VoIP. El switch ya tiene una asignación de DSCP a fila que le permite asignar DSCP 46 a la fila 6 de alta prioridad. De manera predeterminada, DSCP 46 se asigna a la misma fila de conmutación que CoS 6. Este cuadro de mapeo se puede cambiar en el modo avanzado de QoS. La configuración DSCP de confianza afecta al switch globalmente y representa todo el tráfico que ingresa a un puerto de switch en modo de confianza. Si otro tráfico que ingresa al puerto tiene un valor DSCP más alto, entonces se prioriza ese tráfico. Para obtener más información sobre la configuración de QoS, consulte la Guía del usuario de PowerConnect 5548 en la página de soporte de PowerConnect 5548. 

La configuración de seguridad de VLAN de voz no está activada de manera predeterminada. Esto significa que, una vez que la VLAN de voz se activó en el puerto, las tramas con una OUI no reconocida pueden acceder a la VLAN de voz. Si la configuración de seguridad de VLAN de voz está activada en un puerto, se descartan todas las tramas etiquetadas para la VLAN de voz con una OUI no reconocida.

Aquí estamos habilitando la VLAN de voz segura en la unidad de switch 1 del puerto 13. Si un usuario conectado al puerto intenta etiquetar el tráfico de su PC para VLAN 10, que es la VLAN de voz, el switch interrumpe el tráfico.

Console(config)# interface gigabitethernet 1/0/13
Console(config-if)# voice vlan secure

Para configurar interfaces con otros dispositivos VoIP conectados, como un servidor de sistema telefónico (PBX) o un switch VoIP, la práctica recomendada es asignar los puertos de manera estática. Esto se debe a que la mayoría de estos tipos de dispositivos no reconocen VLAN, lo que significa que no son compatibles con el etiquetado de VLAN. Para que la VLAN de voz se active en un puerto o para que un dispositivo se agregue dinámicamente, el tráfico debe etiquetarse para la VLAN de voz. Cuando se agrega un dispositivo de forma estática a la VLAN, la función VLAN de voz no se activa en el puerto donde está conectado el dispositivo agregado estáticamente. El tráfico del dispositivo no se prioriza de manera predeterminada. Para priorizar este tráfico, se pueden utilizar los modos de confianza CoS y DSCP si el tráfico ya tiene asignado un valor CoS o DSCP. Si no se asignó ningún valor CoS o DSCP al tráfico de entrada, se debe definir una política de QoS para que el switch priorice el tráfico.

En este ejemplo, el switch está en modo avanzado de QoS, lo que proporciona una funcionalidad de QoS más granular y permite la configuración de las políticas de QoS.

console(config)# qos advanced

En primer lugar, se debe configurar una Lista de control de acceso (ACL) que permita el tráfico de VoIP. Esto coincide con el tráfico basado en la subred para simplificar. Hay muchos otros parámetros que se pueden utilizar para hacer coincidir el tráfico específico que están fuera del alcance de este debate.

console(config)# ip access-list extended voip
console(config-ip-al)# permit ip any 192.168.10.0 0.0.0.255
console(config-ip-al)# exit

Ahora estamos creando una ACL para que coincida con el tráfico de datos de LAN o cualquier tráfico que no sea VoIP. Esto en caso de que el tráfico de VoIP está aislado en una subred y VLAN separadas, lo que normalmente sería la práctica recomendada.

console(config)# ip access-list extended LAN
console(config-ip-al)# permit ip any any
console(config-ip-al)# exit

En este paso, se configura un mapa de clase denominado voip que coincide con la ACL de VoIP y un mapa de clase denominado LAN que coincide con la ACL de LAN creada anteriormente.

console(config)# class-map voip
console(config-cmap)# match access-group voip
console(config-cmap)# exit
console(config)# class-map LAN
console(config-cmap)# match access-group LAN
console(config-cmap)# exit

Ahora creamos un mapa de políticas llamado voice que primero coincide con el mapa de clase voip y, luego, con el mapa de clase LAN.

console(config)# policy-map voice
console(config-pmap)# class voip

Aquí le daremos una acción al mapa de políticas (establezca la fila 6). Si el tráfico coincide con el mapa de clase voip, prioriza el tráfico en la fila de switch 6.

console(config-pmap-c)# set queue 6
console(config-pmap-c)# exit

En la siguiente acción asignada al mapa de políticas, si el tráfico coincide con la LAN del mapa de clase, el switch está configurado para confiar en un valor CoS o DSCP ya asignado al paquete o trama entrante. Si no hay ningún valor CoS o DSCP asignado al tráfico entrante, el switch coloca el tráfico en la fila 2 de manera predeterminada. La fila 2 es principalmente de "mejor esfuerzo", lo que significa que reenvía el tráfico por orden de llegada.

console(config-pmap)# class LAN
console(config-pmap-c)# trust cos-dscp
console(config-pmap-c)# exit
console(config-pmap)# exit

Ahora que se creó la política de QoS, la asignamos a los puertos 1 y 2 de la unidad de switch 1. El puerto 1 es nuestro enlace ascendente a otro switch o enrutador en la red y el puerto 2 se encuentra conectado a nuestro servidor PBX.

console(config)# interface range gigabitethernet 1/0/1-2
console(config-if-range)# service-policy input voice
console(config-if-range)# exit

El puerto 2 se encuentra conectado a la PBX, que no reconoce la VLAN. La interfaz está configurada en modo de acceso para enviar tráfico sin etiquetar.

console(config)# interface gigabitethernet 1/0/2
console(config-if)# switchport access vlan 10
console(config-if)# exit 　

El puerto 1 es nuestro enlace ascendente, que enviará y recibirá tráfico en ambas VLAN. Esto se configura en el modo troncal para agregar todas las VLAN a la interfaz. VLAN 1 no está etiquetada porque es la nativa de manera predeterminada y VLAN 10 está etiquetada.

console(config)# interface gigabitethernet 1/0/1
console(config-if)# switchport mode trunk
console(config-if)# exit

El último paso involucra los ajustes relacionados con el protocolo de árbol de expansión (STP). Cuando dos o más switches están involucrados en una topología de red, se recomienda habilitar STP globalmente en todos los switches en la capa de acceso. Preferiblemente, se debe utilizar IEEE 802.1w protocolo de árbol de expansión rápida (RSTP) en lugar de IEEE 802.1d STP para lograr tiempos de convergencia de red más rápidos. El RSTP está habilitado como un ajuste predeterminado en los switches PowerConnect serie 55xx. Es posible que sea aceptable deshabilitar globalmente RSTP o STP para liberar recursos de conmutación y disminuir la complejidad de la red. ¡¡¡Advertencia!!! El RSTP no se debe deshabilitar sin consultar primero con el administrador de red o evaluar completamente los riesgos de deshabilitar este protocolo, en especial en un entorno de producción.

Cuando se trata de una red que ejecuta RSTP o STP, se recomienda que todos los dispositivos de señal final tengan habilitado PortFast del árbol de expansión. Portfast permite la convergencia inmediata durante un cambio de topología de red y evita que el puerto active un cambio de topología cuando hay un cambio de estado de enlace. 

Aquí estamos deshabilitando STP en la unidad de switch 1 del puerto 13 que está conectada a un teléfono VoIP.

console(config)# interface gigabitethernet 1/0/13
console(config-if)# spanning-tree disable
console(config-if)# exit

　
En la unidad de switch 1 del puerto 2, conectada al servidor PBX, estamos habilitando STP PortFast.

console(config)# interface gigabitethernet 1/0/2
console(config-if)# spanning-tree portfast
console(config-if)# end

Esto resume la configuración básica de VLAN de voz en PowerConnect switches de la serie 55xx. Tenga en cuenta que las configuraciones anteriores son solo ejemplos y es posible que no sean necesarias para todos los entornos de red. Además de la VLAN de voz, también existen formas de priorizar el tráfico de VoIP en el switch de la serie 55xx y en toda la red. El objetivo de esta función era priorizar el tráfico local dentro del switch y es posible que no resuelva todos los problemas de calidad de servicio. En la siguiente sección, se enumeran los comandos útiles para solucionar problemas de la VLAN de voz y un ejemplo de configuración que refleja los comandos analizados.

Nota: Esta documentación se escribió para el código de firmware 4.0.1.0 de PowerConnect 55xx. Las futuras versiones de firmware podrían cambiar la funcionalidad del dispositivo, la sintaxis de comandos y otros aspectos relacionados con el alcance de este documento.

Comandos disponibles de solución de problemas:

console# show voice vlan console#show interfaces switchport
console# show qos map dscp-queue console#show interfaces access-lists counters
console# show qos interface buffers console#show interfaces access-lists
console# show qos interface queuing console#show mac address-table
console# show access-lists console#show mac address-table count
console# show policy-map console#show vlan
console# show spanning-tree detail console#show cpu utilization
console# show spanning-tree bpdu console#show logging
console# show rmon statistics <interface> console#show tech-support
console# show interfaces status console#show tech-support memory
console# show interfaces configuration console#show tech-support config

Ejemplo de configuración de switch: 

• 0001e3 son los primeros 6 dígitos de la dirección MAC del switch Siemens
• Siemens_AG_phone es un nombre arbitrario asignado por el usuario.

console# conf t
console(config)# vlan database
console(config)# vlan 10 exit
console(config)# voice vlan oui-table add 000181 Nortel
console(config)# voice vlan oui-table add 0001e3 Siemens_AG_phone
console(config)# voice vlan oui-table add 00036b Cisco_phone
console(config)# voice vlan oui-table add 0003b5 Joes_VoIP_Phones
console(config)# voice vlan oui-table add 00096e Avaya
console(config)# voice vlan oui-table add 000fe2 H3C_Aolynk
console(config)# voice vlan oui-table add 001049 Shoretel
console(config)# voice vlan oui-table add 0060b9 Philips_and_NEC_AG_phone
console(config)# voice vlan oui-table add 00907a Polycom/Veritel_phone
console(config)# voice vlan oui-table add 00e0bb 3Com_phone
console(config)# voice vlan id 10
 
console(config)# qos advanced
console(config)# ip access-list extended voip
console(config)# permit ip any 192.168.10.0 0.0.0.255
console(config)# exit
 
console(config)# ip access-list extended LAN
console(config)# permit ip any any exit

console(config)# class-map voip
console(config)# match access-group voip
console(config)# exit
 
console(config)# class-map LAN
console(config)# match access-group LAN
console(config)# exit
 
console(config)# policy-map voice
console(config)# class voip
console(config)# set queue 6
console(config)# exit
 
console(config)# class LAN
console(config)# trust cos-dscp exit
console(config)# exit

console(config)# interface gigabitethernet1/0/1
console(config)# service-policy input voice
console(config)# switchport mode trunk

console(config)# interface gigabitethernet1/0/2
console(config)# spanning-tree portfast
console(config)# service-policy input voice
console(config)# switchport access vlan 10

console(config)# interface gigabitethernet1/0/13
console(config)# spanning-tree disable
console(config)# switchport mode trunk
console(config)# switchport trunk allowed vlan remove 10
console(config)# voice vlan enable
console(config)# voice vlan secure

Default settings: Service tag:
SW version 4.0.1.0 (date 12-Apr-2011 time 17:40:25) Gigabit Ethernet Ports
=============================
no shutdown speed 1000 duplex full
negotiation
flow-control on
mdix auto
no back-pressure interface vlan 1
interface port-channel 1 - 32
spanning-tree
spanning-tree mode RSTP qos basic
qos trust cos
eee enable