Begrijp AVB in Catalyst 3K en Catalyst 9000 Series Switches

Inleiding

Dit document beschrijft hoe u Audio Video Bridging (AVB) kunt configureren en oplossen in de platforms Catalyst 3650, 3850, 9300 en 9500. 

Achtergrondinformatie

Audio en Video (AV) apparatuur implementaties zijn van oudsher analoge, single-purpose, point-to-point, one-way links. Aangezien implementaties naar digitale transmissie migreerden, bleven zij de point-to-point, unidirectionele linkarchitectuur behouden. Dit speciale verbindingsmodel resulteerde in een massa van bekabeling in professionele en consumententoepassingen die moeilijk te beheren en te bedienen was.

Er werden meerdere mechanismen gevonden om dit probleem op te lossen, maar die waren allemaal standaard, moeilijk te bedienen en in te zetten, of duur en inflexibel. Migratie naar een Ethernet-infrastructuur werd gezien als een manier om in de behoeften van professionele AV-apparatuur te voorzien, de totale eigendomskosten te verlagen en een transparante integratie van nieuwe services mogelijk te maken. Het implementatiemechanisme was echter niet flexibel en interoperabel.

Om de adoptie van een Ethernet-gebaseerde AV te versnellen en een meer flexibele implementatie te bieden, heeft IEEE de IEEE 802.1 Audio Video Bridging (AVB)-standaard ontwikkeld. Deze standaard definieert een mechanisme waarbij endpoints en het netwerk als geheel functioneren om AV-streaming van hoge kwaliteit over consumententoepassingen naar professionele AV-implementaties via een Ethernet-infrastructuur mogelijk te maken.

Ondersteuning van hardware/software

AVB wordt ondersteund op de Cat3K-platforms vanaf softwareversie Cisco IOS® XE Denali 16.3.x. In Cat9k werd de AVB-functie geïntroduceerd in Fuji-16.8.1a. Er zijn aanzienlijke verbeteringen doorheen de tijd, dus nieuwere softwareversies bevatten verbeteringen voor de AVB-functie.

Deze platforms ondersteunen AVB:

AV-analoge technologieën

AVB IEEE-standaarden

IEEE 802.1 Audio Video Bridge (AVB) omvat deze vier IEEE-standaarden. Dit betekent dat wanneer er sprake is van een AVB-probleem, we rekening moeten houden met elk van de standaarden en probleemoplossing dienovereenkomstig:

IEEE 802.1AS (gPTP)

• Generalised Precision Time Protocol (gPTP).
• Timing en synchronisatie voor tijdgevoelige applicaties Layer 2-apparaten.

IEEE 802.1QAT (MSRP)

• Meervoudige Stream Reservation Protocol (MSRP).
• End-to-end verkeerstoegangscontrolesysteem voor bronreservering.

IEEE 802.1Qav(QoS) switch

• Doorsturen en wachtrijen voor tijdgevoelige stromen (FQTS).
• AV-traffic planning en shaping.

IEEE 802.1QAK(MVRP)

• Meervoudige VLAN-registratieprotocol.
• Dynamische configuratie en delen van VLAN-informatie.

AVB-netwerkterminologie

• AVB Talker: bron van de AVB stream.
• AVB-brug/Switch.
• AVB Luisteraar: consument van AVB-stream.
• AVB Stream: stroom die tussen AVB-spreker en luisteraar wordt gevestigd.

AVB-topologieën

AVB-domein

AVB PTP-domein

De BMCA wordt gebruikt om de primaire kloktijd op elke link te selecteren, en uiteindelijk selecteert het de grootmeesterklok voor het gehele gPTP domein. De grootmeesterklok is verantwoordelijk voor het leveren van de timing en synchronisatie voor het gehele domein. BMCA wordt gebruikt om de primaire en ondergeschikte staten van de poorten op elke link te selecteren met behulp van aankondigingsberichten. De beste kloktijd die als primaire kloktijd is geselecteerd, hangt af van de kwaliteit van de kloktijd (stabiliteit) en configuraties zoals gPTP-prioriteit. Het loopt lokaal op elke poort om zijn eigen lokale gegevenssets te vergelijken met de ontvangen gegevenssets op de aankondigingsberichten van het naburige apparaat om de beste klok op de link te bepalen.

• Primair: deze poort is de bron van de tijd op het pad.
• Ondergeschikt: deze poort synchroniseert met het apparaat op het pad dat zich in de ondergeschikte toestand bevindt.

Een gPTP capabele switch bepaalt of een peer ook geschikt is voor gPTP door peer-to-peer vertraging te meten die een vertraging is tussen direct verbonden poorten zonder tussenliggende switch. Dit vertragingsmetingsmechanisme gebruikt berichttypes Pdelac_Req, Pdelag_Resp, en Pdelag_Resp_Follow_Up. Op basis van deze berichtenuitwisselingen wordt besloten over de poortcapaciteit gPTP. Zodra de primaire-ondergeschikte klokhiërarchie is vastgesteld, wordt het kloksynchronisatieproces gestart.

gPTP is gebaseerd op IEEE158v2

• Het is vergelijkbaar met BMCA gespecificeerd in 1588v2, met weinig vereenvoudigingen in de staatsmachine
• Er is geen pre-primaire toestand (vóór het bereiken van de primaire toestand).
• Er is geen enkele buitenlandse primaire kwalificatie periode.
• Er is geen ongekalibreerde toestand (voor het bereiken van de ondergeschikte toestand).

AVB MSRP-domein (QoS)

Een Talker-verklaring wordt doorgestuurd via uitvoerpoorten die mogelijk kunnen leiden tot het MAC-adres van de bestemming van de reservering. Luisterverklaringen worden alleen doorgegeven aan de haven met de bijbehorende Talker verklaring (dat is... gebaseerd op de bijbehorende stream ID). Als er geen bijbehorende Talker declaratie geregistreerd is op een switch haven dan wordt de Listener declaratie niet doorgegeven.

MSRP - Reserveringsfout tijdens advertentieregistratie

MSRP - Reserveringsfout tijdens klaar-registratie

MSRP - Talkers States

Talker Advertising: Een advertentie voor een stream die geen bandbreedte of andere netwerkbeperkingen langs het netwerkpad van de Talker heeft ontmoet.

Talker is mislukt: een advertentie voor een stream die niet beschikbaar is voor de luisteraar vanwege bandbreedte beperkingen of andere beperkingen ergens langs het pad van de spreker.

MSRP - Luisterstaten

Klaar: Dit subtype geeft aan dat er ten minste één Luisteraar is die zowel wil luisteren als met succes middelen heeft gereserveerd en dat er geen Luisteraars zijn die van plan zijn te luisteren, maar niet in staat waren om middelen te reserveren.

Klaar is mislukt: Dit subtype geeft aan dat er ten minste één Luisteraar is die zowel wil luisteren als met succes middelen heeft gereserveerd, maar ten minste één andere Luisteraar is van plan te luisteren, maar was niet in staat om middelen te reserveren.

Asking Failure: Dit subtype geeft aan dat er ten minste één Luisteraar is die wil luisteren maar geen middelen kon reserveren, maar er waren geen Luisteraars die beiden van plan waren te luisteren en met succes middelen gereserveerd hadden.

AVB-architectuur - QoS-verkeersklasse 

8Q-beleid wordt ondersteund. Cat3K/Cat9K ondersteunt geen toegangswachtrijen per poort. De interne wachtrijen zijn afgestemd op AVB om end-to-end voorkeursbehandeling te bieden voor SR-klassenverkeer binnen de switch (lage latentie).

Control traffic voorbeelden: OAM, signalering, netwerkcontrole, InterNetwork Control

IEEE 802.1QAV - QoS-opmerking bij ingres

• AVB-datapakketten worden geclassificeerd in SRP-verkeersklassen met behulp van het PCP (prioriteitscontrolepunt) van het inkomende frame. 
• Om gereserveerde stromen te beschermen, kan een AVB-switch geen poort aan een niet-AVB deelnemer toestaan om verkeer met de beste inspanning door te sturen naar een SRP-klassenwachtrij.
• Om deze bescherming te realiseren, moet de toegang opnieuw markeren worden gedaan op alle niet-AVB deelnemerpoorten (SRP Domain Edge-poorten) om inkomende PCP die overeenkomt met elke SRP-klasse, te veranderen in een best-inspannings PCP. 
• Elke keer dat de SRP Domain-status van een poort verandert (edge vs core) moet deze nieuwe markering worden toegevoegd of verwijderd.

IEEE 802.1QAV - QoS uitgaande wachtrij

• SR-klasseverkeer wordt toegewezen aan uitgaand prioriteitswachtrij die een op krediet gebaseerd traffic shapingsalgoritme ondersteunt
• Dynamische configuratie van uitgaande Shaper Rate (voor bandbreedtereservering) per klasse en per poortbasis voor AVB-kernpoorten
• Voor Cat3k, switch gegenereerde controle verkeer (dat is... gPTP, MSRP) is in best-inspanning wachtrij in 16.3.1 release. Ze staan in de prioriteitswachtrij in de 16.3.2-release en verder.

AVB-architectuur - Ontwerp van bandbreedtetoewijzing

• Maximaal 75% van de bandbreedte wordt toegewezen voor SR-klasse A + SR-klasse B.
• SR Klasse A reserveert tot 75% van de bandbreedte.
• SR Class B behoudt bandbreedte die niet wordt gebruikt door SR Class A.
• De bandbreedte wordt toegewezen op een first come first served basis voor AV-stream.
• Op hardwarekrediet gebaseerde shaper om AVB-verkeer gelijkmatig te plannen.

AVB MVRP-domein

Wat is MVRP?

• MVRP (Multiple VLAN Registration Protocol) is een toepassing die is gebaseerd op MRP (Multiple Registration Protocol) die dynamische registratie en verwijdering van VLAN’s op poorten in een VLAN-overbrugd netwerk ondersteunt. Het gebruikt MRP om de Kenmerken te verklaren die in een gegevensbestand op elke haven van elke brug in een overbrugd netwerk moeten worden geregistreerd. De eigenlijke die Attributen door MVRP worden gebruikt is de ID van VLAN. De stations of de geconfigureerde Bridge Ports maken (intrekken) verklaringen als ze (niet) frames moeten ontvangen voor een bepaalde VLAN-id. Als een VLAN-id op een Bridge Port is geregistreerd via MVRP, weet de Bridge dat frames voor die VLAN-id op die Bridge Port moeten worden verzonden.
  
  
• MVRP staat AVB-endpoints toe verklaringen te doen als ze frames moeten ontvangen voor een bepaalde VLAN-id.
  
  
• MVRP staat AVB-endpoints toe verklaringen in te trekken als ze geen frames hoeven te ontvangen voor een bepaalde VLAN-id.

Wanneer MVRP ingeschakeld is op de Switch

• MVRP VLAN-aangifte vanuit het eindpunt activeert de aanmaak van VLAN op de switches.
• Er zijn drie verschillende MVRP registratiemodi voor een poort:
  Normaal - VLAN’s worden dynamisch geregistreerd/verwijderd op basis van apparaatdeclaraties. Dit is de standaardmodus voor de poorten wanneer MVRP wereldwijd is ingeschakeld (normale mvrp-registratie). 
  Fixed - Port negeert alle MVRP verklaringen. VLAN’s die statisch zijn geconfigureerd, worden niet dynamisch gesnoeid door MVRP. Deze modus kan per poort worden geconfigureerd op interfaces die zijn verbonden met netwerkapparaten die niet MVRP-bewust zijn (vaste mvrp-registratie).
  Verboden - Port negeert alle inkomende MVRP-berichten en snoeit VLAN’s af (mvrp-registratie verboden).

Als MVRP niet is ingeschakeld op de Switch

Configureer handmatig de switches in trunkmodus zodat alle bereik van VLAN’s mogelijk zijn die naar verwachting door de AVB-stromen zullen worden gebruikt.

AVB Flow - samengevoegd

1. MSRP initialiseert gPTP voor tijdsynchronisatie.
2. MSRP initialiseert QoS beleid op AVB switchport.
3. MSRP-signalering met de verklaringen van Talker en Luisteraar om resources te controleren. Garandeer bandbreedte en bovengrens latency.
4. QoS (shaper) wordt dynamisch aangepast. Tot 75% van de bandbreedte wordt toegewezen voor SR-klasse A + SR-klasse B.
5. MSRP voegt Layer 2 multicast-vermeldingen toe.
6. AV-stroom begint te stromen.

Interactie met AVB-componenten

Probleemoplossing AVB in Cat3k en Cat9k Switches

AVB-configuratie

AVB configureren

Stap 1. Schakel de AVB-functie en het bijbehorende VLAN in:

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

Stap 2. Configureer de switch-interfaces langs het AVB-connectiviteitspad als dot1q trunkpoorten:

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

Stap 3 (optioneel). MVRP op de switch inschakelen om dynamische VLAN-doorgifte mogelijk te maken.

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

Stap 4 (optioneel). PTP-prioriteit op de switch aanpassen.

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

Configuratie automatisch toegevoegd door MSRP

Ondersteuning voor hiërarchische QoS voor AVB is geïntroduceerd op Cisco XE Denali 16.3.2. AVB Hierarchical QoS-beleid is een tweeledig ouder-kind beleid. AVB Parent-beleid scheidt audio-, video-verkeersstromen (SR-Class A, SR-Class B) en Network Control-pakketten van standaard best-inspannings Ethernet-verkeer (non-SR) en beheert dienovereenkomstig stromen.

Verschillende soorten Ingress Policies

Kernpoort voor SR Klasse A en Grenshaven voor SR Klasse B (Dit betekent dat op deze poort MSRP alleen een advertentie heeft ontvangen voor een stroom van klasse A, zodat al het verkeer voor B wordt aangeduid met COS 0, terwijl markering voor stroom van klasse A behouden blijft).

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)   

Kernpoort voor SR Klasse B en Grenspoort voor SR Klasse A (Dit betekent dat op deze poort MSRP alleen een advertentie heeft ontvangen voor een klasse B stream, dus al het verkeer voor A wordt aangeduid met COS 0, terwijl markering voor klasse B stream behouden blijft).

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) 

Kernpoort voor SR Klasse A en SR Klasse B (dit betekent dat op deze poort MSRP advertenties ontving voor klasse A en B streams, zodat de ingangsmarkering voor beide stroomtypen behouden blijft).

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) 

Grenspoort voor SR Klasse A en SR Klasse B (dit betekent dat op deze poort MSRP geen advertenties heeft ontvangen voor enige stromen, noch klasse A noch klasse B stromen, dus de ingangsmarkering voor beide stroomtypen wordt aangeduid met 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) 

 Kinderbeleid invoeren (kan worden bewerkt door de gebruiker)

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

Verschillende soorten uitgaand beleid

Het uitgangsbeleid wordt ook dynamisch gevormd door MSRP op poortbasis. MSRP kan dynamisch een max. van 75% van de poortbandbreedte reserveren voor de klassen A en B. De andere 15% is statisch gereserveerd voor controlebeheerverkeer en de rest kan op aanvraag worden toegewezen aan de verschillende verkeerstypen die zijn gedefinieerd in het AVB-Output-Child-Policy:

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

In dit voorbeeld is Gi1/0/6 een Core-poort voor SR Class A en Boundary-poort voor SR Class B (dit betekent dat we op deze poort alleen advertenties ontvangen voor klasse A-stromen). De bandbreedte die voor AV-stromen is toegewezen, is beperkt tot maximaal 75 procent van de totale poortbandbreedte. Aangezien in dit geval de poort automatisch onderhandelt over een koppelingssnelheid van 1 Gbps, kan max 75% van deze bandbreedte - 750 Mbps - worden gereserveerd voor klasse A- en B-stromen. In dit geval. MSRP heeft dynamisch 71% gereserveerd voor klasse-A (ongeveer 701 Mbps) en 0% voor klasse-B.

Wanneer we echter het QoS-beleid dat aan de interface is gekoppeld controleren, kunnen we zien dat van die 75% van de reserveerbare BW, 71% effectief is toegewezen aan klasse-A (prioriteitsniveau 1), maar in werkelijkheid is ook een klein deel van de BW - 1% - toegewezen aan klasse-B (prioriteitsniveau 2). Zoals verwacht, werd 15% toegewezen aan controle-beheer verkeer (prioriteitsniveau 3), en de resterende bandbreedte werd toegewezen aan het gebruiker-bewerkbare uitgaande kindbeleid:

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>        

Controleer of AVB goed werkt

Je moet het oplossen van problemen in vijf stukken opdelen:

1. Hebben we AVB goed geconfigureerd in alle betrokken switches?

2. Controleer AVB

3. Controleer MSRP (QoS)

4. Controleer gPTP

5. Controleer MVRP

AVB-overwegingen

<< toon avb domein >>

• Aantal en type poorten voor elke AVB-stream (klasse-A en klasse-B)
• Kern voor een bepaalde klasse betekent dat er op die haven een stream advertentie voor die SR-klasse is ontvangen.
• Grens betekent dat er op die haven geen advertentie voor die SR-klasse is ontvangen.
• Niet asCapable betekent dat PTP niet wordt ondersteund op die poort
• Een poort kan Core zijn voor beide klassen op hetzelfde moment.
• PCP = QoS prioriteitscodepunt
• VID = VLAN-ID gebruikt voor 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
----

<< toon avb stream >>

• Relevante informatie over de stream (stream-ID, werkelijke bandbreedte, inkomende en uitgaande interfaces).
• Een poort kan tegelijkertijd zender zijn voor sommige streams en ontvanger voor sommige anderen, afhankelijk van het AV-eindpunt dat is aangesloten op die poort.

------------------ 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

MSRP-overwegingen

<< toont msrp streams >>

<< Toon de samenvatting van msrp stromen >>

<< Toon msrp streams stream-id # >>

• Relevante informatie voor elke MSRP-fase tijdens MSRP-reservering voor elke stream (Adverteer, Fail, Ready, ReadyFail, enzovoort.)

------------------ 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>

<< toon msrp poortbandbreedte >>

• Hoeveel van de 75% reserveerbare bandbreedte die door AV-Streams kan worden gebruikt, is eigenlijk toegewezen aan de poort op basis van de MSRP-onderhandeling (in dit geval slechts 2% voor SR-Class A stream).

------------------ 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

<< Toon msrp poortinterface >>

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 

<< Toon tech msrp >>

• Alle relevante MSRP-uitgangen verzamelen

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>

QoS-overwegingen

• AVB-netwerken garanderen bandbreedte en minimale begrensde latentie voor tijdgevoelige audio- en videostromen.
• AVB definieert Klasse A en Klasse B als de tijdgevoelige stromen, op basis van de slechtst denkbare latentiedoelen van het verkeer van spreker naar luisteraar (de prioriteitscoderingspunten om het verkeer aan de specifieke stroom in kaart te brengen, COS 3 voor Klasse A en COS 2 voor Klasse B).
• De latentiedoelstellingen voor de twee stromen worden hier vermeld:
  • SR-klasse A: 2 ms
  • SR-klasse B: 50 ms

PTP-overwegingen

• Controleer waar de Grandmaster Clock zich bevindt en werkt (let op dat Grandmaster-klok een extern apparaat kan zijn):

<< Toon de samenvatting >>

• In deze output betekent Master dat deze poort de bron van de tijd is (Primair) en Ondergeschikte betekent dat het de timing van het andere uiteinde ontvangt (Defect betekent dat niets is verbonden of het andere uiteinde ondersteunt PTP niet). Als alle AVB-poorten op een switch Primair zijn, dan is de switch de 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>

<< Toon klok >> 

• Deze output bevat informatie over Local PTP.

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

<< parent weergeven >>

• Hier vindt u informatie over de identiteit van de Grandmaster-klok:

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

<< PTP-poort weergeven >>

<< Toon platformsoftware gevoede switch actieve ptp-interface >>

• Deze output toont gedetailleerde PTP poortinformatie, zoals Neighbor Propagation Delay.
• In eerste instantie wordt de Neighbor Propagation Delay gecontroleerd en alleen als deze waarde binnen het toegestane bereik valt, wordt de link gepromoot als AVB-mogelijkheid en volgen de overige processen. Anders is de link ingesteld op niet asCapable state en zal AVB niet werken.
• Gebaseerd op netwerkontwerp/vereiste kan de buurvoortplantingsvertraging handmatig worden geconfigureerd:
  PPP buur-propagatie-vertraging-drempel

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

MVRP-overwegingen

• MVRP is optioneel. De handmatige configuratie van VLAN’s op de switches is voldoende voor AVB (poorten in trunkmodus, VLAN 2 wordt normaal gebruikt voor AVB).

• Als MVRP op de switch is ingeschakeld, moet VTP in de uitgeschakelde of transparante modus staan om MVRP te kunnen laten werken.

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

<< Toon mvrp interface >>

• In dit voorbeeld, hebben we handmatig vlan 17 ingesteld op switch 1. We kunnen zien dat direct daarna, we beginnen MVRP declaraties voor dat VLAN te verzenden via de trunkinterface Gi1/0/1, die is verbonden met Te1/0/2 van switch 2:

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.

• In de eerder getoonde uitgangen kunnen we zien dat switch 1 MVRP-declaraties voor de recent gemaakte vlan 17 verstuurt, maar de vlan is nog niet geregistreerd in MVRP voor die interface, vandaar dat het door de switch wordt gesnoeid op die poort. De registratiegebeurtenis voor dat VLAN is niet voltooid op switch 1 waarschijnlijk omdat het naburige apparaat switch 2 geen MVRP-declaraties voor dat VLAN verzendt (ofwel omdat dat VLAN niet op dat apparaat bestaat, ofwel omdat switch 2 geen MVRP uitvoert).
• In ons geval loopt het aangrenzende apparaat switch 2 al MVRP, maar SVI voor vlan 17 is er nog niet gemaakt, dus het was niet het verzenden van MVRP Verklaringen voor dat vlan. Zodra wij SVI voor vlan 17 op switch 2 creeerden, begon het het verzenden van Verklaringen voor dit VLAN en vlan werd geregistreerd in MVRP op switch 1

### 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

Lijst met opdrachten

— AVB-verificatieopdrachten —

#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>   

Gerelateerde informatie

• Cisco Audio Video Bridging - ontwerp en implementatie voor ondernemingsnetwerken (witboek)
  https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/switches/catalyst-3850-series-switches/white-paper-c11-736890.pdf
  
  
• Audio Video Bridging op Cat3K Switches 
  https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/switches/q-and-a-c67-737896.pdf
  
  
• AVB-productpagina
  https://www.cisco.com/c/en/us/products/switches/avb.html
  
  
• AVB Configuration Guide on 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
  
  
• AVB-configuratiehandleiding op 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
  
  
• AVB-configuratiehandleiding op 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
  
  
• AVB Configuration Guide on 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
  
  
• SPA-systemen - AVB inschakelen op Cisco Catalyst-Switches
  https://support.biamp.com/Tesira/AVB/Enabling_AVB_on_Cisco_Catalyst_Switches