Comprensione di AVB sugli switch Catalyst serie 3K e Catalyst serie 9000

Introduzione

In questo documento viene descritto come configurare e risolvere i problemi di Audio Video Bridging (AVB) nelle piattaforme Catalyst 3650, 3850, 9300 e 9500. 

Premesse

Le implementazioni di apparecchiature audio e video (AV) sono sempre state collegamenti analogici, unidirezionali, point-to-point e unidirezionali. Con la migrazione alla trasmissione digitale, le implementazioni hanno continuato a mantenere l'architettura dei collegamenti point-to-point e unidirezionali. Questo modello di connessione dedicato ha consentito una grande quantità di cablaggi difficili da gestire e utilizzare nelle applicazioni professionali e consumer.

Sono stati identificati più meccanismi per risolvere questo problema, ma tutti erano non standard, difficili da utilizzare e installare o costosi e inflessibili. La migrazione a un'infrastruttura Ethernet è stata studiata per soddisfare le esigenze delle apparecchiature AV professionali, ridurre il costo totale di proprietà e permettere l'integrazione trasparente di nuovi servizi. Tuttavia, il meccanismo di installazione mancava di flessibilità e interoperabilità.

Per accelerare l'adozione di AV basati su Ethernet e fornire un'implementazione più flessibile, IEEE ha sviluppato lo standard AVB (Audio Video Bridging) IEEE 802.1. Questo standard definisce un meccanismo grazie al quale gli endpoint e la rete funzionano interamente per consentire lo streaming AV di alta qualità tra le applicazioni consumer e le installazioni AV professionali su un'infrastruttura Ethernet.

Supporto hardware/software

AVB è supportato sulle piattaforme Cat3K a partire dalla versione software Cisco IOS® XE Denali 16.3.x. Nel file Cat9k, la funzione AVB è stata introdotta in Fuji-16.8.1a. Poiché nel corso del tempo sono stati apportati miglioramenti significativi, le versioni software più recenti includono miglioramenti per la funzionalità AVB.

Queste piattaforme supportano AVB:

Tecnologie analogiche AV

Standard IEEE AVB

L'Audio Video Bridge (AVB) IEEE 802.1 in realtà comprende questi quattro standard IEEE. Ciò significa che ogni volta che si verifica un problema AVB, dobbiamo tenere conto di ciascuno degli standard e risolvere il problema di conseguenza:

IEEE802.1AS (gPTP)

• Protocollo gPTP (Generalized Precision Time Protocol).
• Intervallo e sincronizzazione per i dispositivi Layer 2 delle applicazioni con distinzione di tempo.

IEEE802.1Qat (MSRP)

• Protocollo MSRP (Multiple Stream Reservation Protocol).
• Sistema di controllo completo dell'ammissione del traffico per la prenotazione delle risorse.

IEEE802.1Qav (QoS)

• Inoltro e accodamento per flussi FQTS (Time-Sensitive Streams).
• Programmazione e modellazione del traffico AV.

IEEE802.1Qak (MVRP)

• Multiple VLAN Registration Protocol.
• Configurazione dinamica e condivisione delle informazioni sulla vlan.

Terminologia di rete AVB

• AVB Talker: origine del flusso AVB.
• Bridge/switch AVB.
• Listener AVB: consumer del flusso AVB.
• Flusso AVB: flusso stabilito tra il talker AVB e il listener.

Topologie AVB

Dominio AVB

Dominio PTP AVB

La BMCA viene usata per selezionare l'orologio primario su ogni collegamento e in ultima analisi seleziona l'orologio principale per l'intero dominio gPTP. L'orologio del master è incaricato di fornire la sincronizzazione e la sincronizzazione per l'intero dominio. BMCA viene utilizzato per selezionare lo stato primario e subordinato delle porte su ciascun collegamento utilizzando i messaggi di annuncio. L'orologio più efficace selezionato come principale dipende dalla qualità dell'orologio (stabilità) e da configurazioni quali la priorità gPTP. Viene eseguito localmente su ciascuna porta per confrontare i propri set di dati locali con i set di dati ricevuti nei messaggi di annuncio dal dispositivo adiacente per determinare l'orologio migliore sul collegamento.

• Primario: questa porta è l'origine dell'ora sul percorso.
• Subordinata: questa porta si sincronizza con il dispositivo sul percorso che si trova nello stato subordinato.

Uno switch con funzionalità gPTP determina se un peer è anche in grado di supportare gPTP misurando il ritardo peer-to-peer, ovvero un ritardo tra porte collegate direttamente senza uno switch intermittente. Questo meccanismo di misurazione del ritardo utilizza i tipi di messaggio Pdelay_Req, Pdelay_Resp e Pdelay_Resp_Follow_Up. In base a questi scambi di messaggi, viene decisa la funzionalità gPTP della porta. Una volta stabilita la gerarchia dell'orologio principale-subordinato, viene avviato il processo di sincronizzazione dell'orologio.

La tecnologia gPTP è basata su IEEE1588v2

• È simile al BMCA specificato in 1588v2, con poche semplificazioni nella macchina a stati
• Non è presente alcuno stato pre-primario (prima di raggiungere lo stato primario).
• Non esiste alcun periodo di qualificazione di primario straniero.
• Lo stato Non calibrato non è presente (prima di raggiungere lo stato Subordinato).

Dominio MSRP AVB (QoS)

Una dichiarazione Talker viene inoltrata sulle porte di output che possono potenzialmente portare all'indirizzo MAC di destinazione della prenotazione. Le dichiarazioni di listener vengono propagate solo alla porta con la dichiarazione Talker associata, ovvero in base all'ID del flusso corrispondente. Se non è stata registrata alcuna dichiarazione Talker associata su alcuna porta dello switch, la dichiarazione Listener non viene propagata.

MSRP - Errore di prenotazione durante la registrazione dell'annuncio

MSRP - Errore di prenotazione durante la registrazione pronta

MSRP - Stati relatori

Annuncio talker: annuncio per un flusso che non ha rilevato alcun vincolo di larghezza di banda o di rete lungo il percorso di rete da Talker.

Talker non riuscito: annuncio per un flusso non disponibile per il listener a causa di limitazioni della larghezza di banda o di altre limitazioni in un punto qualsiasi del percorso dall'area di presentazione.

MSRP - Stati listener

Pronto: questo sottotipo indica che esiste almeno un listener che entrambi intendono ascoltare e che ha prenotato le risorse e che non esistono listener che intendono ascoltare ma che non sono in grado di riservare le risorse.

Pronto non riuscito: questo sottotipo indica che esiste almeno un listener che intende rimanere in ascolto e che ha prenotato risorse, ma almeno un altro listener intende rimanere in ascolto ma non è riuscito a riservare risorse.

Richiesta non riuscita: questo sottotipo indica che esiste almeno un listener che intende rimanere in ascolto ma non è stato in grado di riservare risorse, ma non vi erano listener che volevano ascoltare e che hanno avuto successo nella riserva delle risorse.

Architettura AVB - Classe di traffico QoS 

Criterio 8Q supportato. Cat3K/Cat9K non supporta le code in entrata per porta. Le code interne vengono ottimizzate per consentire all'AVB di fornire un trattamento preferenziale end-to-end per il traffico di classe SR all'interno dello switch (bassa latenza).

Esempi di traffico di controllo: OAM, segnalazione, controllo di rete, controllo tra reti

IEEE802.1Qav - Commento ingresso QoS

• I pacchetti di dati di flusso AVB vengono classificati nelle classi di traffico SRP utilizzando il PCP (priority control point) del frame in ingresso. 
• Per proteggere i flussi riservati, uno switch AVB non può consentire a una porta partecipante non AVB di inoltrare il traffico massimo sforzo in una coda di classe SRP.
• Per ottenere questa protezione, è necessario eseguire un nuovo contrassegno in entrata su tutte le porte partecipanti non AVB (porte edge del dominio SRP) per trasformare il PCP in entrata corrispondente a qualsiasi classe SRP in un PCP con il massimo sforzo. 
• Ogni volta che lo stato del dominio SRP di una porta cambia (edge vs core), questo nuovo contrassegno deve essere aggiunto o rimosso.

IEEE802.1Qav - Coda di uscita QoS

• Il traffico di classe SR è mappato sulla coda di priorità in uscita che supporta l'algoritmo Traffic Shaper basato sul credito
• Configurazione dinamica di Egress Shaper Rate (per la prenotazione della larghezza di banda) per classe e per porta per le porte di base AVB
• Per Cat3k, il traffico di controllo generato dallo switch (ovvero gPTP, MSRP) è nella coda massimo sforzo nella versione 16.3.1. Si trovano nella coda delle priorità della release 16.3.2 e successive.

Architettura AVB - Progettazione allocazione larghezza di banda

• Per la classe SR A + SR Classe B viene allocato un massimo del 75% della larghezza di banda.
• La classe SR A riserva fino al 75% della larghezza di banda.
• La classe SR B riserva larghezza di banda non utilizzata dalla classe SR A.
• La larghezza di banda viene assegnata in base al "primo arrivato, primo servito" per lo streaming AV.
• Shaper basato sul credito hardware per pianificare il traffico AVB in modo uniforme.

Dominio AVB MVRP

Informazioni su MVRP

• Il protocollo MVRP (Multiple VLAN Registration Protocol) è un'applicazione basata sul protocollo MRP (Multiple Registration Protocol) che supporta la registrazione dinamica e l'annullamento della registrazione delle VLAN sulle porte di una rete con bridging VLAN. Viene utilizzato MRP per dichiarare gli attributi da registrare in un database su ogni porta di ogni bridge in una rete con bridging. L'attributo effettivo utilizzato da MVRP è l'ID VLAN. Le stazioni o le porte bridge configurate effettuano (ritirano) dichiarazioni se (non) devono ricevere frame per un determinato ID VLAN. Se un ID VLAN è registrato su una porta bridge da MVRP, il bridge sa che i frame per tale ID VLAN devono essere trasmessi su tale porta bridge.
  
  
• Il protocollo MVRP consente agli endpoint AVB di creare dichiarazioni se devono ricevere frame per un determinato ID VLAN.
  
  
• Il protocollo MVRP consente agli endpoint AVB di ritirare le dichiarazioni se non devono ricevere frame per un determinato ID VLAN.

Quando MVRP è abilitato sullo switch

• La dichiarazione VLAN MVRP dell'endpoint attiva la creazione della VLAN sugli switch.
• Una porta può avere tre diverse modalità di registrazione MVRP:
  Normale: le VLAN vengono registrate o annullate in modo dinamico in base alle dichiarazioni dei dispositivi. Questa è la modalità predefinita per le porte quando il protocollo MVRP è abilitato globalmente (registrazione mvrp normale). 
  Fixed - La porta ignora tutte le dichiarazioni MVRP. Le VLAN configurate in modo statico non vengono eliminate dinamicamente dal protocollo MVRP. Questa modalità può essere configurata per ciascuna porta sulle interfacce connesse a dispositivi di rete non compatibili con MVRP (registrazione mvrp fissa).
  Non consentito - La porta ignora tutti i messaggi MVRP in arrivo e elimina le VLAN (registrazione mvrp non consentita).

Quando MVRP non è abilitato sullo switch

Configurare manualmente gli switch in modalità trunk in modo da consentire tutti gli intervalli di VLAN che si prevede verranno utilizzati dai flussi AVB.

Flusso AVB - Assemblaggio

1. MSRP inizializza gPTP per la sincronizzazione dell'ora.
2. MSRP inizializza i criteri QoS sulla porta commutatore AVB.
3. Segnalazione MSRP con dichiarazioni Talker e Listener per controllare le risorse. Garanzia di larghezza di banda e latenza del limite superiore.
4. QoS (shaper) viene regolato dinamicamente. Fino al 75% della larghezza di banda viene allocata per la classe SR A + SR Classe B.
5. Il protocollo MSRP aggiunge una voce multicast di layer 2.
6. Il flusso AV inizia a scorrere.

Interazione componenti AVB

Risoluzione dei problemi di AVB sugli switch Cat3k e Cat9k

Configurazione AVB

Configurazione di AVB

Passaggio 1. Abilitare la funzione AVB e la VLAN corrispondente:

Cat3850# configure terminal
Cat3850(config)# avb
Cat3850(config)# vlan 2
Cat3850(config)# end

Passaggio 2. Configurare le interfacce dello switch lungo il percorso di connettività AVB come porte trunk dot1q:

Cat3850# configure terminal
Cat3850(config)# interface GigabitEthernet1/0/3
Cat3850(config-if)# switchport mode trunk
Cat3850(config-if)# end
Cat3850# 

Passaggio 3 (facoltativo). Abilitare il protocollo MVRP sullo switch per abilitare la propagazione dinamica della VLAN.

Cat3850# configure terminal
Cat3850(config)# mvrp global
Cat3850(config)# vtp mode transparent
Cat3850(config)# mvrp vlan create 
Cat3850(config)# end
Cat3850# 

Passaggio 4 (facoltativo). Regolare la priorità PTP sullo switch.

Cat3850#configure terminal
Cat3850(config)# ptp priority1 <0-255>
Cat3850(config)# ptp priority2 <0-255>
Cat3850(config)# end
Cat3850# 

Configurazione aggiunta automaticamente da MSRP

Il supporto per QoS gerarchico per AVB è stato introdotto in Cisco XE Denali 16.3.2. Il criterio QoS gerarchico AVB è un criterio padre-figlio a due livelli. La policy padre AVB separa i flussi di traffico audio, video (SR-Class A, SR-Class B) e di controllo della rete dal traffico Ethernet standard (Non-SR) e gestisce i flussi di conseguenza.

Diversi tipi di criteri in ingresso

Porta core per SR Classe A e porta limite per SR Classe B (ciò significa che su questa porta, MSRP ha ricevuto un annuncio solo per un flusso di classe A, quindi tutto il traffico per B viene registrato su COS 0, mentre il contrassegno per il flusso di classe A viene mantenuto).

interface GigabitEthernet1/0/3
 service-policy input AVB-Input-Policy-Remark-B
 service-policy output AVB-Output-Policy-Gi1/0/3

policy-map AVB-Input-Policy-Remark-B
 class AVB-SR-B-CLASS                     <<< Parent Policy dynamycally generated (not user editable)
  set cos 0 (set 0 for boundary & SR class B PCP value for core port)
 class class-default
  service-policy AVB-Input-Child-Policy   <<< Child Policy (user editable)   

Porta principale per SR Classe B e porta limite per SR Classe A (Ciò significa che su questa porta, MSRP ha ricevuto un annuncio solo per un flusso di classe B, quindi tutto il traffico per A viene registrato su COS 0, mentre il contrassegno per il flusso di classe B viene mantenuto).

interface GigabitEthernet1/0/4
 service-policy input AVB-Input-Policy-Remark-A
 service-policy output AVB-Output-Policy-Gi1/0/4

policy-map AVB-Input-Policy-Remark-A
 class AVB-SR-A-CLASS                     <<< Parent Policy dynamycally generated (not user editable)
  set cos 0 (set 0 for boundary & SR class A PCP value for core port)
 class class-default
  service-policy AVB-Input-Child-Policy   <<< Child Policy (user editable) 

Porta principale per SR Classe A e SR Classe B (ciò significa che su questa porta, MSRP ha ricevuto annunci per flussi di classe A e B, quindi il contrassegno di ingresso per entrambi i tipi di flussi viene mantenuto).

interface GigabitEthernet1/0/2
 service-policy input AVB-Input-Policy-Remark-None
 service-policy output AVB-Output-Policy-Gi1/0/2

policy-map AVB-Input-Policy-Remark-None
 class class-default
  service-policy AVB-Input-Child-Policy   <<< Child Policy (user editable) 

Porta limite per SR classe A e SR classe B (ciò significa che su questa porta, MSRP non ha ricevuto annunci per alcun flusso, né per i flussi di classe A né per quelli di classe B, quindi il contrassegno di ingresso per entrambi i tipi di flusso è contrassegnato su COS 0).

interface GigabitEthernet1/0/1
 service-policy input AVB-Input-Policy-Remark-AB
 service-policy output AVB-Output-Policy-Gi1/0/1

policy-map AVB-Input-Policy-Remark-AB
 class AVB-SR-A-CLASS                     <<< Parent Policy dynamycally generated (not user editable)
  set cos 0 (set 0 for boundary & SR class A PCP value for core port)
 class AVB-SR-B-CLASS                     <<< Parent Policy dynamycally generated (not user editable)
  set cos 0 (set 0 for boundary & SR class B PCP value for core port)
 class class-default
  service-policy AVB-Input-Child-Policy   <<< Child Policy (user editable) 

 Criterio figlio di input (modificabile dall'utente)

policy-map AVB-Input-Child-Policy
class VOIP-DATA-CLASS
 set dscp EF
class MULTIMEDIA-CONF-CLASS
 set dscp AF41
class BULK-DATA-CLASS
 set dscp AF11
class TRANSACTIONAL-DATA-CLASS
 set dscp AF21
class SCAVENGER-DATA-CLASS
 set dscp CS1
class SIGNALING-CLASS
 set dscp CS3
class class-default
 set dscp default

Diversi tipi di criteri in uscita

Il criterio di uscita viene inoltre configurato in modo dinamico dal protocollo MSRP su base porta. Il protocollo MSRP può riservare in modo dinamico un massimo del 75% della larghezza di banda della porta per le classi A e B. Il rimanente 15% è staticamente riservato al traffico di gestione del controllo e il resto può essere assegnato su richiesta ai diversi tipi di traffico definiti nella policy di output-figlio AVB:

policy-map AVB-Output-Policy-Gix/y/z
 class AVB-SR-A-CLASS
  priority level 1 (Shaper value based on stream registration)
 class AVB-SR-B-CLASS
  priority level 2 (Shaper value based on stream registration)
 class CONTROL-MGMT-QUEUE
  priority level 3 percent 15
 class class-default
  bandwidth remaining percent 100
  queue-buffers ratio 80
  service-policy AVB-Output-Child-Policy  <<< Child Policy (user editable) 


policy-map AVB-Output-Child-Policy
 class VOIP-PRIORITY-QUEUE
  bandwidth remaining percent 30
  queue-buffers ratio 10
 class MULTIMEDIA-CONFERENCING-STREAMING-QUEUE
  bandwidth remaining percent 15
  queue-limit dscp AF41 percent 80
  queue-limit dscp AF31 percent 80
  queue-limit dscp AF42 percent 90
  queue-limit dscp AF32 percent 90
  queue-buffers ratio 10
 class TRANSACTIONAL-DATA-QUEUE
  bandwidth remaining percent 15
  queue-limit dscp AF21 percent 80
  queue-limit dscp AF22 percent 90
  queue-buffers ratio 10
 class BULK-SCAVENGER-DATA-QUEUE
  bandwidth remaining percent 15
  queue-limit dscp AF11 percent 80
  queue-limit dscp AF12 percent 90
  queue-limit dscp CS1 percent 80
  queue-buffers ratio 15
 class class-default
  bandwidth remaining percent 25
  queue-buffers ratio 25

Nell'esempio, Gi1/0/6 è una porta Core per la SR Classe A e una porta Limite per la SR Classe B (ciò significa che su questa porta vengono visualizzati solo annunci per i flussi di classe A). La larghezza di banda assegnata ai flussi AV è limitata a un massimo del 75% della larghezza di banda totale della porta. Poiché in questo caso, la porta sta eseguendo la negoziazione automatica di una velocità di collegamento di 1 Gbps, il 75% massimo di questa larghezza di banda, pari a 750 Mbps, può essere riservato ai flussi di classe A e B. In questo caso. MSRP ha riservato dinamicamente il 71% per la classe A (circa 701 Mbps) e lo 0% per la classe B.

Tuttavia, controllando la politica di QoS effettivamente collegata all'interfaccia, possiamo notare che da quel 75% di BW riservabile, il 71% è stato effettivamente assegnato alla Classe A (livello di priorità 1) ma in realtà, anche una piccola parte della BW - 1% - è stata assegnata alla Classe B (livello di priorità 2). Come previsto, il 15% è stato assegnato al traffico di gestione del controllo (livello di priorità 3) e la larghezza di banda rimanente è stata assegnata alla policy figlio di uscita modificabile dall'utente:

show msrp port interface Gi1/0/6
Port: Gi1/0/6    Admin: admin up    Oper: up
  MTU: 1500    Bandwidth: 1000000 Kbit/s    DLY: 0 us   mode: Trunk
  gPTP status: Enabled, asCapable
    Residence delay: 20000 ns
    Peer delay: 84 ns (Updated Wed Nov 18 17:35:18.823)
  AVB readyness state: Ready
    Per-class value              Class-A     Class-B
    -------------------------------------------------------
    Tx srClassVID                2           2        
    Rx srClassVID                2           0        
    Domain State                 Core        Boundary 
    VLAN STP State               FWD         FWD      
    Reservable BW (Kbit/s)       750000      0        
    Reserved BW (Kbit/s)         701504      0        
    Applied QOS BW (percent)     71          0   



show policy-map interface Gi1/0/6 

  Service-policy output: AVB-Output-Policy-Gi1/0/6

  <snip> 

    Class-map: AVB-SR-CLASS-A (match-any)
      0 packets
      Match: cos  3
      Priority: 701504 kbps, burst bytes 17537600,   <<< 71% of the reservable BW 
      Priority Level: 1

    Class-map: AVB-SR-CLASS-B (match-any)
      0 packets
      Match: cos  2
      Priority: 10000 kbps, burst bytes 250000,   <<< 1% of the reservable BW 
      Priority Level: 2

    Class-map: AVB-CONTROL-MGMT-QUEUE (match-any)
      0 packets
      Match: ip dscp cs2 (16)
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: ip dscp cs3 (24)
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: ip dscp cs6 (48)
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: ip dscp cs7 (56)
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: ip precedence 6
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: ip precedence 7
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: ip precedence 3
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: ip precedence 2
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: cos  6
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: cos  7
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Priority: 15% (150000 kbps), burst bytes 3750000,  <<<< 15% of the total BW
      Priority Level: 3

    Class-map: class-default (match-any)
      0 packets
      Match: any
      Queueing

      (total drops) 0
      (bytes output) 81167770686
      bandwidth remaining 100%    <<< all remaining BW got assigned to child policy
      queue-buffers ratio 70

      Service-policy : AVB-Output-Child-Policy
     <snip>        

Verifica del corretto funzionamento di AVB

La risoluzione dei problemi deve essere suddivisa in cinque parti:

1. L'AVB è stato configurato correttamente su tutti gli switch interessati?

2. Controllare AVB

3. Controllare il piano MSRP (QoS)

4. Controllare gPTP

5. Controllare MVRP

Considerazioni su AVB

<< show avb domain >>

• Numero e tipo di porte per ogni flusso AVB (Classe A e Classe B)
• Core per una determinata classe indica che su quella porta è stato ricevuto un annuncio di flusso per quella classe SR.
• Per limite si intende che su quella porta non è stato ricevuto alcun annuncio relativo a quella classe SR.
• Not asCapable indica che PTP non è supportato su questa porta
• Una porta può essere Core per entrambe le classi contemporaneamente.
• PCP = QoS Priority Code Point
• VID = ID VLAN utilizzato per AVB

Switch#show avb domain
AVB Class-A
    Priority Code Point     : 3
    VLAN                    : 2
    Core ports              : 2
    Boundary ports          : 31

AVB Class-B
    Priority Code Point     : 2
    VLAN                    : 2
    Core ports              : 0
    Boundary ports          : 33

--------------------------------------------------------------------------------
Interface    State       Delay    PCP  VID  Information
--------------------------------------------------------------------------------
     Te1/0/1          up    300ns
   Class-  A        core             3    2
   Class-  B    boundary             0    0
----
     Te1/0/2          up      N/A                    Port is not asCapable
----
     Te1/0/3          up    284ns
   Class-  A        core             3    2
   Class-  B    boundary             0    0
----
     Te1/0/4        down      N/A                        Oper state not up
----
     Te1/0/5        down      N/A                        Oper state not up
----
     Te1/0/6        down      N/A                        Oper state not up
----

<< mostra flusso avb >>

• Informazioni importanti sul flusso (ID flusso, larghezza di banda effettiva, interfacce in ingresso e in uscita).
• Una porta può essere utilizzata contemporaneamente per inviare alcuni flussi e per ricevere alcuni altri, a seconda dell'endpoint A/V collegato a quella porta.

------------------ show avb stream ------------------


Stream ID:     0090.5E15.965A:65434    Incoming Interface:    Te1/0/1
    Destination  : 91E0.F000.3470   <<<< AVB works with layer-2 multicast (least-significant bit of the first octet is on)
    Class        : A
    Rank         : 1
    Bandwidth    : 8192 Kbit/s

    Outgoing Interfaces:
    ----------------------------------------------------------------------------
    Interface         State      Time of Last Update         Information
    ----------------------------------------------------------------------------
    Te1/0/3           Ready      Wed Jun 13 16:32:36.224

Stream ID:     0090.5E15.96D5:65436    Incoming Interface:    Te1/0/3
    Destination  : 91E0.F000.0770
    Class        : A
    Rank         : 1
    Bandwidth    : 5120 Kbit/s

    Outgoing Interfaces:
    ----------------------------------------------------------------------------
    Interface         State      Time of Last Update         Information
    ----------------------------------------------------------------------------
    Te1/0/1           Ready      Wed Jun 13 16:28:45.114

Considerazioni su MSRP

<< mostra flussi msrp >>

<< show msrp streams brief >>

<< show msrp streams id_flusso # >>

• Informazioni rilevanti per ogni fase MSRP durante la prenotazione MSRP per ogni flusso (Advertise, Fail, Ready, ReadyFail e così via).

------------------ show msrp streams ------------------

Legend: R = Registered, D = Declared.
--------------------------------------------------------------------------------
Stream ID                       Talker                  Listener
                          Advertise    Fail       Ready     ReadyFail   AskFail
                           R | D      R | D      R | D      R | D      R | D
--------------------------------------------------------------------------------
0090.5E15.965A:65434        1 | 1      0 | 0      1 | 1      0 | 0      0 | 0
0090.5E15.96D5:65436        1 | 1      0 | 0      1 | 1      0 | 0      0 | 0
0090.5E15.96D5:65534        1 | 1      0 | 0      1 | 1      0 | 0      0 | 0



------------------ show msrp streams brief ------------------

Legend: R = Registered, D = Declared.
--------------------------------------------------------------------------------
Stream ID              Destination         Bandwidth   Talkers   Listeners  Fail
                       Address              (Kbit/s)    R | D      R | D
--------------------------------------------------------------------------------
0090.5E15.965A:65434   91E0.F000.3470     8192          1 | 1      1 | 1    No
0090.5E15.96D5:65436   91E0.F000.0770     5120          1 | 1      1 | 1    No
0090.5E15.96D5:65534   91E0.F000.0770     3584          1 | 1      1 | 1    No
0090.5E1A.33E2:65534   0000.0000.0000     0             0 | 0      1 | 0    Yes <<< Listener is requesting for this stream but no Talker transmit


show msrp streams stream-id 65534 <<< non-working one (ASK Failed).
Legend: R = Registered, D = Declared.
--------------------------------------------------------------------------------
Stream ID                       Talker                  Listener
                          Advertise    Fail       Ready     ReadyFail   AskFail
                           R | D      R | D      R | D      R | D      R | D
--------------------------------------------------------------------------------
0090.5E1A.33E2:65534        0 | 0      0 | 0      0 | 0      0 | 0      1 | 0  <<< Listener request for the stream, but such stream is not transmitted by any talker
<snip>

<< mostra larghezza di banda porta msrp >>

• La quantità di larghezza di banda riservabile al 75% che può essere utilizzata dai flussi AV è stata effettivamente assegnata alla porta in base alla negoziazione MSRP (in questo caso solo il 2% per il flusso di classe A SR).

------------------ show msrp port bandwidth ------------------

--------------------------------------------------------------------------------
Ethernet      Capacity       Assigned       Available       Reserved
Interface     (Kbit/s)        A | B          A | B           A | B
--------------------------------------------------------------------------------
Te1/0/1     1000000          75 | 0         73 | 73          2 | 0
Te1/0/2     1000000          75 | 0         75 | 75          0 | 0
Te1/0/3     1000000          75 | 0         73 | 73          2 | 0
Te1/0/4     1000000          75 | 0         75 | 75          0 | 0

<< mostra interfaccia porta msrp >>

Switch# sh msrp port int te1/0/1
Port: Te1/0/1    Admin: admin up    Oper: up
  MTU: 1500    Bandwidth: 1000000 Kbit/s    DLY: 0 us   mode: Trunk
  gPTP status: Enabled, asCapable
    Residence delay: 20000 ns
    Peer delay: 295 ns (Updated Thu Apr 27 16:49:05.574)
  AVB readyness state: Ready
    Per-class value              Class-A     Class-B
    -------------------------------------------------------
    Tx srClassVID                2           2
    Rx srClassVID                2           0
    Domain State                 Core        Boundary
    VLAN STP State               FWD         FWD
    Reservable BW (Kbit/s)       750000      0
    Reserved BW (Kbit/s)         14720       0
    Applied QOS BW (percent)     2           0


Switch# show msrp port interface gi 1/0/40 det
Port: Gi1/0/40 Admin: admin down Oper: down
Intf handle: 0x30 Intf index: 0x30
Location: 1/40, Handle: 0x1001000100000027
MTU: 1500 Bandwidth: 1000000 Kbit/s DLY: 0 us mode: Other
LastRxMAC: 0:90:5E:1A:F5:92
gPTP status: Enabled
AVB readyness state: Oper state not up
Per-class value Class-A Class-B
    -------------------------------------------------------
    Tx srClassVID                2           2         
    Rx srClassVID                2           0         
    Domain State                 Boundary    Boundary   <<< Interface is Down hence Boundary.
    VLAN STP State               BLK         BLK       
    Reservable BW (Kbit/s)       750000      0         
    Reserved BW (Kbit/s)         0           0         
    Applied QOS BW (percent)     0           0         
  Registered Talker: count 0
  Declared Talker: count 0
  Registered Listener: count 1
      Handle 0x1001000100001F97
          Registered Listener, Listener Fail
          Stream: 0090.5E1B.048D:65534, handle 1001000100001F96
          Port handle 0x1001000100000027, vlan: 0
                MRP: 0/0/60207669/0/0 

<< show tech msrp >>

• Per raccogliere tutti gli output MSRP rilevanti

Switch#show tech msrp

------------------ show clock ------------------

*10:32:56.410 UTC Thu Jun 13 2017

------------------ show version ------------------


Cisco IOS Software [Denali], Catalyst L3 Switch Software (CAT3K_CAA-UNIVERSALK9-M), Version 16.3.2, RELEASE SOFTWARE (fc4)
Technical Support: http://www.cisco.com/techsupport
Copyright (c) 1986-2016 by Cisco Systems, Inc.
Compiled Tue 08-Nov-16 17:31 by mcpre


Cisco IOS-XE software, Copyright (c) 2005-2016 by cisco Systems, Inc.
All rights reserved.  Certain components of Cisco IOS-XE software are
licensed under the GNU General Public License ("GPL") Version 2.0.  The
software code licensed under GPL Version 2.0 is free software that comes
with ABSOLUTELY NO WARRANTY.  You can redistribute and/or modify such
GPL code under the terms of GPL Version 2.0.  For more details, see the
documentation or "License Notice" file accompanying the IOS-XE software,
or the applicable URL provided on the flyer accompanying the IOS-XE
software.
<snip>

Considerazioni QoS

• Le reti AVB garantiscono larghezza di banda e latenza limitata minima per flussi audio e video sensibili al tempo.
• AVB definisce la classe A e la classe B come flussi sensibili al tempo, basati sugli obiettivi di latenza peggiori del traffico tra i talker e i listener (il codice di priorità punta a mappare il traffico al flusso specifico, COS 3 per la classe A e COS 2 per la classe B).
• Di seguito sono elencati gli obiettivi di latenza per i due flussi:
  • Classe SR A: 2 ms
  • SR-Class B: 50 ms

Considerazioni su PTP

• Controllare la posizione e l'esecuzione dell'orologio del dispositivo master (l'orologio del dispositivo master può essere un dispositivo esterno):

<< show ptp brief >>

• In questo output, Master indica che questa porta è l'origine dell'ora (primaria) e Subordinata significa che riceve l'ora dall'altra estremità (Faulty significa che nulla è connesso o l'altra estremità non supporta PTP). Se tutte le porte AVB di uno switch sono primarie, lo switch sarà il Grandmaster Clock.

Switch#show ptp brief
Interface                       Domain    PTP State
FortyGigabitEthernet1/1/1       0         FAULTY
FortyGigabitEthernet1/1/2       0         FAULTY
TenGigabitEthernet1/0/1         0         MASTER
TenGigabitEthernet1/0/2         0         MASTER
TenGigabitEthernet1/0/3         0         MASTER
TenGigabitEthernet1/0/4         0         FAULTY
TenGigabitEthernet1/0/5         0         FAULTY
TenGigabitEthernet1/0/6         0         FAULTY
TenGigabitEthernet1/0/7         0         FAULTY
TenGigabitEthernet1/0/8         0         FAULTY
TenGigabitEthernet1/0/9         0         FAULTY
<snip>

<< mostra orologio ptp >> 

• Questo output fornisce le informazioni PTP locali.

Switch#show ptp clock
 PTP CLOCK INFO
  PTP Device Type: Boundary clock
  PTP Device Profile: IEEE 802/1AS Profile
  Clock Identity: 0x2C:86:D2:FF:ED:AD:A6:0
  Clock Domain: 0
  Number of PTP ports: 34
  PTP Packet priority: 4
  Priority1: 2
  Priority2: 2
  Clock Quality:
        Class: 248
        Accuracy: Unknown
        Offset (log variance): 16640
  Offset From Master(ns): 0
  Mean Path Delay(ns): 0
  Steps Removed: 0

<< mostra padre ptp >>

• Fornisce informazioni sull'identità dell'orologio del maestro:

Switch# show ptp parent
 PTP PARENT PROPERTIES
  Parent Clock:
  Parent Clock Identity: 0x2C:86:D2:FF:ED:AD:A6:0
  Parent Port Number: 0
  Observed Parent Offset (log variance): 16640
  Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A

  Grandmaster Clock:
  Grandmaster Clock Identity: 0x2C:86:D2:FF:ED:AD:A6:0  <<< Local switch is the Grandmaster Clock of the domain
  Grandmaster Clock Quality:
        Class: 248
        Accuracy: Unknown
        Offset (log variance): 16640
        Priority1: 2
        Priority2: 2

<< show ptp port >>

<< show platform software fed switch active ptp interface >>

• Questi output visualizzano informazioni dettagliate sulla porta PTP, ad esempio il ritardo di propagazione dei router adiacenti.
• Inizialmente viene controllato il ritardo di propagazione dei nodi adiacenti e solo se questo valore rientra nell'intervallo consentito, il collegamento viene promosso di livello come compatibile con AVB e vengono seguiti gli altri processi. In caso contrario, il collegamento viene impostato sullo stato non comeCapable e AVB non funzionerà.
• In base alla progettazione/ai requisiti della rete, il ritardo di propagazione dei nodi adiacenti può essere configurato manualmente:
  ptp neighbor-propagation-delay-threshold

Non-Working Port:
switch#show ptp port gi1/0/32
PTP PORT DATASET: GigabitEthernet1/0/32
  Port identity: clock identity: 0xB0:90:7E:FF:FE:28:3C:0
  Port identity: port number: 32
  PTP version: 2
  Port state: DISABLED
  Delay request interval(log mean): 0
  Announce receipt time out: 3
  Neighbor prop delay(ns): -10900200825022  <<< The is an erroneous reading. Default to 800ns.
  Announce interval(log mean): 0
  Sync interval(log mean): -3
  Delay Mechanism: Peer to Peer
  Peer delay request interval(log mean): 0
  Sync fault limit: 500000000


switch# show platform software fed switch active ptp interface gi1/0/32
Displaying port data for if_id 28
=======================================
Port Mac Address B0:90:7E:28:3C:20
Port Clock Identity B0:90:7E:FF:FE:28:3C:00
Port number 32
PTP Version 2
domain_value 0
Profile Type: : DOT1AS
dot1as capable: FALSE
sync_recpt_timeout_time_interval 375000000 nanoseconds
sync_interval 125000000 nanoseconds
compute_neighbor_rate_ratio: TRUE
neighbor_rate_ratio 0.999968
compute_neighbor_prop_delay: TRUE
neighbor_prop_delay 9223079830310536030 nanoseconds <<< Error reading
port_enabled: TRUE
ptt_port_enabled: TRUE
current_log_pdelay_req_interval 0
pdelay_req_interval 1000000000 nanoseconds
allowed_pdelay_lost_responses 3
is_measuring_delay : TRUE
neighbor_prop_delay_threshold 800 nanoseconds
Port state: : DISABLED
sync_seq_num 29999
num sync messages transmitted  903660
num followup messages transmitted  903628
num sync messages received  0
num followup messages received  0
num pdelay requests transmitted  161245
num pdelay responses received 161245
num pdelay followup responses received  161245
num pdelay requests received  161283
num pdelay responses transmitted  161283
num pdelay followup responses transmitted  160704


Working Port:
switch#show ptp port gi1/0/7
PTP PORT DATASET: GigabitEthernet1/0/7
Port identity: clock identity: 0xB0:90:7E:FF:FE:28:3C:0
Port identity: port number: 7
PTP version: 2
PTP port number: 7
PTP slot number: 1
Port state: MASTER
Delay request interval(log mean): 0
Announce receipt time out: 3
Neighbor prop delay(ns): 154
Announce interval(log mean): 0
Sync interval(log mean): -3
Delay Mechanism: Peer to Peer
Peer delay request interval(log mean): -3
Sync fault limit: 500000000

switch#sh platform software fed switch active ptp interface gi1/0/7
Displaying port data for if_id f
=======================================
Port Mac Address B0:90:7E:28:3C:07
Port Clock Identity B0:90:7E:FF:FE:28:3C:00
Port number 7
PTP Version 2
domain_value 0
Profile Type: : DOT1AS
dot1as capable: TRUE
sync_recpt_timeout_time_interval 375000000 nanoseconds
sync_interval 125000000 nanoseconds
compute_neighbor_rate_ratio: TRUE
neighbor_rate_ratio 1.000000
compute_neighbor_prop_delay: TRUE
neighbor_prop_delay 146 nanoseconds
port_enabled: TRUE
ptt_port_enabled: TRUE
current_log_pdelay_req_interval -3
pdelay_req_interval 0 nanoseconds
allowed_pdelay_lost_responses 3
is_measuring_delay : TRUE
neighbor_prop_delay_threshold 800 nanoseconds
Port state: : MASTER
sync_seq_num 41619
num sync messages transmitted 2748392
num followup messages transmitted 2748387
num sync messages received 0
num followup messages received 35
num pdelay requests transmitted 2746974
num pdelay responses received 2746927
num pdelay followup responses received 2746926
num pdelay requests received 2746348
num pdelay responses transmitted 2746348
num pdelay followup responses transmitted 2746345

Considerazioni su MVRP

• MVRP è facoltativo. Per AVB è sufficiente configurare manualmente le VLAN sugli switch (le porte in modalità trunk, in genere la vlan 2 è usata per AVB).

• Se sullo switch è abilitato il protocollo MVRP, il VTP deve essere in modalità disabilitata o trasparente per consentire il funzionamento del protocollo MVRP.

!
mvrp global
mvrp vlan create
!
!
<snip>
!
!
vlan 2
avb
!
!
vtp mode transparent

<< mostra interfaccia mvrp >>

• Nell'esempio, la vlan 17 è stata configurata manualmente sullo switch1. Subito dopo, si iniziano a inviare dichiarazioni MVRP per la vlan sopra l'interfaccia trunk Gi1/0/1, collegata al Te1/0/2 dello switch2:

switch1(config)#vlan 17
switch1(config-vlan)#exit

switch1(config)#interface vlan 17
switch1(config-if)#

*Nov 10 10:48:40.155: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan17, changed state to up >>> configured vlan with interface.

switch1(config)#do sh mvrp interface Gi1/0/1
Port         Status    Registrar State
Gi1/0/1      on              normal

Port         Join Timeout       Leave Timeout   Leaveall Timeout   Periodic
                                                                   Timeout
Gi1/0/1      20                 60              1000               100

Port         Vlans Declared   >>> Switch is sending Declarations for VLAN 17 over Gi1/0/1
Gi1/0/1      1,8,17

Port         Vlans Registered >>> MVRP Registration available only for VLAN 1 and 8
Gi1/0/1      1,8

Port         Vlans Registered and in Spanning Tree Forwarding State
Gi1/0/1      1,8


switch1(config)#do show interfaces trunk

Port        Mode             Encapsulation  Status        Native vlan 
Gi1/0/1     on               802.1q         trunking      1

Port        Vlans allowed on trunk
Gi1/0/1     1-4094

Port        Vlans allowed and active in management domain
Gi1/0/1     1-2,8,17,21-33,35-62,64-72,74-82,84-86,88-91,94-95,97-110,112-198,531-544,800-802,900-1000

Port        Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Gi1/0/1     1,8 >>> Vlan 17 is Pruned because we have not received any Declaration from the neighboring device, hence this vlan is not registered in MVRP yet.

• Negli output mostrati in precedenza, è possibile vedere che lo switch 1 sta inviando dichiarazioni MVRP per la vlan 17 appena creata, ma la vlan non è ancora registrata nel MVRP per quell'interfaccia, quindi viene eliminata su quella porta dallo switch. L'evento di registrazione per tale vlan non è stato completato sullo switch1. Probabilmente lo switch2 del dispositivo adiacente non sta inviando le dichiarazioni MVRP per tale vlan (perché la vlan non esiste sul dispositivo o perché lo switch2 non esegue MVRP).
• Nel nostro caso, il dispositivo switch2 adiacente sta già eseguendo il protocollo MVRP, ma la SVI per la vlan 17 non è stata ancora creata, quindi non stava inviando le dichiarazioni MVRP per quella vlan. Non appena è stata creata la SVI per la vlan 17 sullo switch2, è iniziato l'invio delle dichiarazioni per questa vlan e la vlan è stata registrata nel protocollo MVRP sullo switch1

### switch2

switch2(config)#do show mvrp interface Te1/0/2
Port         Status    Registrar State
Te1/0/2      on              normal

Port         Join Timeout       Leave Timeout   Leaveall Timeout   Periodic
                                                                   Timeout
Te1/0/2      20                 60              1000               100

Port         Vlans Declared
Te1/0/2      1,8    >>> we are not sending Declarations for vlan 17 to switch1

Port         Vlans Registered
Te1/0/2      1,8,17 >>> we see the vlan getting registered and hence in forwarding state on this switch.

Port         Vlans Registered and in Spanning Tree Forwarding State
Te1/0/2      1,8,17


switch2(config)#do show interfaces trunk

Port        Mode             Encapsulation  Status        Native vlan 
Te1/0/2     on               802.1q         trunking      1

Port        Vlans allowed on trunk
Te1/0/2     1-4094

Port        Vlans allowed and active in management domain
Te1/0/2     1,8,17

Port        Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Te1/0/2     1,8,17  >>> vlan 17 is in forwarding state on switch2

switch2(config)#int vlan 17
switch2(config-if)#
*Nov 10 11:32:55.539: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan17, changed state to up



### switch1

switch1(config)#do sh mvrp interface Gi1/0/1

Port         Status    Registrar State
Gi1/0/1      on              normal

Port         Join Timeout       Leave Timeout   Leaveall Timeout   Periodic
                                                                   Timeout
Gi1/0/1      20                 60              1000               100

Port         Vlans Declared
Gi1/0/1      1,8,17

Port         Vlans Registered
Gi1/0/1      1,8,17  >>> vlan 17 is now registered on switch1

Port         Vlans Registered and in Spanning Tree Forwarding State
Gi1/0/1      1,8,17  >>> and in FWD state


switch1(config)#do show interfaces trunk

Port        Mode             Encapsulation  Status        Native vlan 
Gi1/0/1     on               802.1q         trunking      1

Port        Vlans allowed on trunk
Gi1/0/1     1-4094

Port        Vlans allowed and active in management domain
Gi1/0/1     1-2,8,17,21-33,35-62,64-72,74-82,84-86,88-91,94-95,97-110,112-198,531-544,800-802,900-1000

Port        Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Gi1/0/1     1,8,17    >>> vlan 17 is in FWD state and no longer pruned

Elenco comandi

— Comandi di verifica AVB —

#gptp
show ptp brief 
show ptp clock 
show ptp parent 
show ptp port <int_name>
show platform software fed switch active ptp interface <int_name>

#avb
show avb domain 
show avb stream

#msrp
show msrp streams 
show msrp streams brief
show msrp streams detail 
show msrp streams stream-id <stream-id>
show msrp port bandwidth
show msrp port interface <int_name>
show tech msrp

#mvrp
show mvrp summary
show mvrp interface <int_name>

#QoS
show policy-map interface <int_name>
show interface <int_name> counter errors
show platform hardware fed switch active qos queue config interface <int_name>
show platform hardware fed switch active qos queue stats interface <int_name>
show platform hardware fed switch active fwd-asic resource tcam utilization
show tech qos

!!! Starting from Cisco IOS XE Denali 16.3.2, 'show running-config interface' command does not display any details of the AVB policy attached. 
!!! You must use 'show policy-map interface' command to display all the details of the AVB policy attached to that port.

#FED QoS
show platform software fed switch active qos policy summary
show platform software fed switch active qos policy target interface <int_name>   

Informazioni correlate

• Progettazione e implementazione di Bridging Audio/Video Cisco per reti aziendali (white paper)
  https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/switches/catalyst-3850-series-switches/white-paper-c11-736890.pdf
  
  
• Bridging audio/video sugli switch Cat3K 
  https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/switches/q-and-a-c67-737896.pdf
  
  
• Pagina del prodotto AVB
  https://www.cisco.com/c/en/us/products/switches/avb.html
  
  
• Guida alla configurazione di AVB su Denali 16.3.x
  https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst3650/software/release/16-3/configuration_guide/b_163_consolidated_3650_cg/b_163_consolidated_3650_cg_chapter_010.html
  
  
• Guida alla configurazione di AVB su Everest 16.6.x
  https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst3850/software/release/16-6/configuration_guide/avb/b_166_avb_3850_cg/b_165_avb_3850_cg_chapter_00.html
  
  
• Guida alla configurazione di AVB su Fuji 16.9.x
  https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst9300/software/release/16-9/configuration_guide/avb/b_169_avb_9300_cg/audio_video___bridging.html
  
  
• Guida alla configurazione di AVB su Gibraltar 16.10.x
  https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst9300/software/release/16-10/configuration_guide/avb/b_1610_avb_9300_cg/audio_video___bridging.html
  
  
• Biamp Systems - Abilitazione di AVB sugli switch Cisco Catalyst
  https://support.biamp.com/Tesira/AVB/Enabling_AVB_on_Cisco_Catalyst_Switches