Entender o AVB nos switches Catalyst 3K e Catalyst 9000 Series

Introdução

Este documento descreve como configurar e solucionar problemas de Audio Video Bridging (AVB) nas plataformas Catalyst 3650, 3850, 9300 e 9500. 

Informações de Apoio

As implantações de equipamentos de áudio e vídeo (AV) têm sido tradicionalmente analógicas, de finalidade única, ponto a ponto, links unidirecionais. Conforme as implantações migraram para a transmissão digital, elas continuaram a manter a arquitetura de link unidirecional ponto a ponto. Esse modelo de conexão dedicado resultou em uma massa de cabeamento em aplicações profissionais e de consumo que era difícil de gerenciar e operar.

Vários mecanismos foram identificados para resolver esse problema, mas todos eram fora do padrão, difíceis de operar e implantar ou caros e inflexíveis. A migração para uma infraestrutura Ethernet foi vista como um meio de atender às necessidades de equipamentos profissionais AV, além de reduzir o custo total de propriedade (TCO) e permitir a integração transparente de novos serviços. No entanto, o mecanismo de implantação não tinha flexibilidade e interoperabilidade.

Para acelerar a adoção de AV baseado em Ethernet e fornecer uma implantação mais flexível, o IEEE desenvolveu o padrão IEEE 802.1 Audio Video Bridging (AVB). Esse padrão define um mecanismo pelo qual os endpoints e a rede funcionam como um todo para permitir a transmissão de AV de alta qualidade em aplicativos de consumo para implantações de AV profissionais em uma infraestrutura Ethernet.

Suporte de hardware/software

O AVB é suportado nas plataformas Cat3K a partir da versão do software Cisco IOS® XE Denali 16.3.x. No Cat9k, o recurso AVB foi introduzido no Fuji-16.8.1a. Houve melhorias significativas ao longo do tempo, portanto as versões de software mais recentes incluem melhorias para o recurso AVB.

Estas plataformas suportam o AVB:

Tecnologias analógicas AV

Padrões AVB IEEE

A Audio Video Bridge (AVB) IEEE 802.1, na verdade, abrange esses quatro padrões IEEE. Isso significa que sempre que houver um problema de AVB, temos que levar em conta cada um dos padrões e solucionar os problemas de acordo:

IEEE802.1AS (gPTP)

• Generalized Precision Time Protocol (gPTP) (Protocolo de tempo de precisão generalizado).
• Temporização e sincronização para aplicativos sensíveis ao tempo Dispositivos da camada 2.

IEEE802.1Qat (MSRP)

• Protocolo de reserva de fluxo múltiplo (MSRP - Multiple Stream Reservation Protocol).
• Sistema de controle de admissão de tráfego de ponta a ponta para reserva de recursos.

IEEE802.1Qav(QoS)

• Encaminhamento e Enfileiramento para Fluxos Sensíveis a Tempo (FQTSS).
• Modelagem e programação de tráfego AV.

IEEE802.1Qak(MVRP)

• Protocolo de Registro de VLAN Múltiplo.
• Configuração e compartilhamento dinâmicos de informações de vlan.

Terminologia de rede AVB

• AVB Talker: origem do fluxo do AVB.
• Bridge/Switch AVB.
• Ouvinte AVB: consumidor do fluxo AVB.
• Fluxo AVB: fluxo estabelecido entre o locutor AVB e o ouvinte.

Topologias AVB

Domínio AVB

Domínio PTP AVB

O BMCA é usado para selecionar o relógio primário em cada link e, por fim, seleciona o relógio de grande mestre para todo o domínio gPTP. O relógio grandmaster é responsável por fornecer o tempo e a sincronização para todo o domínio. O BMCA é usado para selecionar os estados principal e subordinado das portas em cada link usando mensagens de anúncio. O melhor relógio selecionado como primário depende da qualidade do relógio (estabilidade) e das configurações, como a prioridade gPTP. Ele é executado localmente em cada porta para comparar seus próprios conjuntos de dados locais com os conjuntos de dados recebidos nas mensagens de anúncio do dispositivo vizinho para determinar o melhor relógio no link.

• Primário: essa porta é a origem da hora no caminho.
• Subordinada: essa porta sincroniza com o dispositivo no caminho que está no estado subordinada.

Um switch compatível com gPTP determina se um peer também é capaz de gPTP, medindo o atraso peer-to-peer que é um atraso entre portas diretamente conectadas sem nenhum switch de intervenção. Esse mecanismo de medição de atraso usa os tipos de mensagem Pdelay_Req, Pdelay_Resp e Pdelay_Resp_Follow_Up. Com base nessas trocas de mensagens, o recurso de gPTP da porta é decidido. Quando a hierarquia de relógio subordinado primário é estabelecida, o processo de sincronização de relógio é iniciado.

gPTP é baseado em IEEE1588v2

• É semelhante à BMCA especificada em 1588v2, com poucas simplificações na máquina de estado
• Não há estado Pré-primário (antes de chegar ao estado Primário).
• Não há nenhum período de qualificação estrangeiro-primário.
• Não há estado Não Calibrado (antes de atingir o estado Subordinado).

Domínio MSRP (QoS) AVB

Uma declaração do locutor é encaminhada por portas de saída que podem levar potencialmente ao endereço MAC de destino da reserva. As declarações de ouvinte são propagadas somente para a porta com a declaração de Locutor associada (ou seja, com base no ID de fluxo correspondente). Se não houver uma declaração do locutor associada registrada em qualquer porta do switch, a declaração do ouvinte não será propagada.

MSRP - Falha de Reserva durante Registro de Anúncio

MSRP - Falha de Reserva durante Registro Pronto

MSRP - Estados dos locutores

Anúncio do locutor: um anúncio de um fluxo que não encontrou nenhuma largura de banda ou outras restrições de rede ao longo do caminho de rede do locutor.

Falha do locutor: um anúncio de um fluxo que não está disponível para o ouvinte devido a restrições de largura de banda ou outras limitações em algum lugar ao longo do caminho do locutor.

MSRP - Estados do ouvinte

Pronto: este subtipo indica que há pelo menos um Ouvinte que pretende escutar e que reservou recursos com êxito e que não há Ouvintes que pretendam escutar, mas não tenham conseguido reservar recursos.

Pronto Falhou: Este subtipo indica que há pelo menos um Listener que pretende escutar e tem recursos reservados com sucesso, mas pelo menos um outro Listener pretende escutar, mas não conseguiu reservar recursos.

Falha na Solicitação: esse subtipo indica que há pelo menos um Listener que pretende escutar, mas não conseguiu reservar recursos, mas não havia Listeners que pretendiam escutar e que tiveram êxito na reserva de recursos.

Arquitetura AVB - Classe de QoS de Tráfego 

Há suporte para a política 8Q. Cat3K/Cat9K não suporta enfileiramento de entrada por porta. As filas internas são ajustadas para AVB para fornecer tratamento preferencial de ponta a ponta para tráfego de classe SR dentro do switch (baixa latência).

Exemplos de tráfego de controle: OAM, Sinalização, Controle de Rede, Controle InterNetwork

IEEE802.1Qav - Remarcação de entrada de QoS

• Os pacotes de dados de fluxo AVB são classificados em classes de tráfego SRP usando o PCP (ponto de controle de prioridade) do quadro de entrada. 
• Para proteger fluxos reservados, um switch AVB não pode permitir que uma porta de participante não-AVB encaminhe o tráfego de melhor esforço para uma fila de classe SRP.
• Para conseguir essa proteção, a remarcação de ingresso deve ser feita em todas as portas de participantes não-AVB (portas de borda de domínio SRP) para alterar o PCP de entrada correspondente a qualquer classe SRP em um PCP de melhor esforço. 
• Sempre que o status do domínio SRP de qualquer porta for alterado (borda versus núcleo), essa remarcação deverá ser adicionada ou removida.

IEEE802.1Qav - Fila de saída de QoS

• O tráfego da classe SR é mapeado na fila de prioridade de saída que suporta algoritmo de modelador de tráfego baseado em crédito
• Configuração dinâmica da taxa do formador de saída (para reserva de largura de banda) por classe e por porta para portas de núcleo AVB
• Para Cat3k, o tráfego de controle gerado pelo switch (ou seja, gPTP, MSRP) está na fila de melhor esforço na versão 16.3.1. Eles estão na fila de prioridade na versão 16.3.2 e em diante.

Arquitetura AVB - Projeto de alocação de largura de banda

• Um máximo de 75% da largura de banda é alocado para SR Classe A + SR Classe B.
• SR Classe A reserva até 75% da largura de banda.
• A Classe B de SR reserva a largura de banda que não é usada pela Classe A de SR.
• A largura de banda é alocada de acordo com o princípio "primeiro a chegar, primeiro a ser servido" para o fluxo de AV.
• Modelador baseado em crédito de hardware para programar o tráfego AVB uniformemente.

Domínio AVB MVRP

O que é MVRP?

• O MVRP (Multiple VLAN Registration Protocol) é um aplicativo baseado no MRP (Multiple Registration Protocol) que suporta o registro dinâmico e o cancelamento do registro de VLANs em portas em uma rede com VLANs interligada. Ele usa o MRP para declarar os Atributos a serem registrados em um banco de dados em cada porta de cada bridge em uma rede com bridge. O Atributo real usado pelo MVRP é o ID da VLAN. As estações ou as Portas de Bridge configuradas fazem (retiram) declarações se elas (não) precisam receber quadros para um determinado ID de VLAN. Se um ID de VLAN for registrado em uma porta de bridge pelo MVRP, a bridge saberá que os quadros para esse ID de VLAN devem ser transmitidos nessa porta de bridge.
  
  
• O MVRP permite que os endpoints AVB façam declarações se precisarem receber quadros para um determinado ID de VLAN.
  
  
• O MVRP permite que os endpoints AVB retirem declarações se não precisarem receber quadros para um determinado ID de VLAN.

Quando o MVRP está Habilitado no Switch

• A declaração de VLAN MVRP do ponto final aciona a criação de VLAN nos switches.
• Há três modos diferentes de registro de MVRP para uma porta:
  Normal - As VLANs são registradas/canceladas dinamicamente com base em declarações de dispositivo. Este é o modo padrão para as portas quando o MVRP está globalmente habilitado (registro de mvrp normal). 
  Fixo - A porta ignora todas as declarações MVRP. As VLANs configuradas estaticamente não são removidas dinamicamente pelo MVRP. Esse modo pode ser configurado em uma base por porta em interfaces que estão conectadas a dispositivos de rede que não são sensíveis ao MVRP (registro mvrp fixo).
  Proibido - a porta ignora todas as mensagens MVRP de entrada e remove as VLANs (registro mvrp proibido).

Quando o MVRP não está ativado no Switch

Configure manualmente os switches no modo trunk, permitindo todos os intervalos de VLANS que devem ser usados pelos fluxos AVB.

Fluxo do AVB - Colocado em Conjunto

1. O MSRP inicializa o gPTP para sincronização de horário.
2. O MSRP inicializa a política de QoS na porta do switch AVB.
3. Sinalização MSRP com declarações de Locutor e Ouvinte para verificar recursos. Garanta a largura de banda e a latência do limite superior.
4. A QoS (modelador) é ajustada dinamicamente. Até 75% da largura de banda é alocada para SR Classe A + SR Classe B.
5. O MSRP adiciona a entrada multicast da camada 2.
6. O fluxo do AV começa a fluir.

Interação de Componentes do AVB

Identificar e Solucionar Problemas do AVB nos Switches Cat3k e Cat9k

Configuração do AVB

Como configurar o AVB

Etapa 1. Ative o recurso AVB e sua VLAN correspondente:

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

Etapa 2. Configure as interfaces do switch ao longo do caminho de conectividade AVB como portas de tronco dot1q:

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

Etapa 3 (opcional). Ative o MVRP no switch para ativar a propagação de VLAN dinâmica.

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

Etapa 4 (opcional). Ajuste a prioridade PTP no switch.

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

Configuração adicionada automaticamente pelo MSRP

O suporte para QoS hierárquico para AVB foi introduzido no Cisco XE Denali 16.3.2. A política de QoS hierárquica do AVB é uma política pai-filho de dois níveis. AVB A política pai separa os fluxos de tráfego de áudio, vídeo (SR-Classe A e SR-Classe B) e pacotes de controle de rede do tráfego ethernet de melhor esforço padrão (Não-SR) e gerencia os fluxos de acordo.

Diferentes tipos de políticas de ingresso

Porta central para SR Classe A e porta de limite para SR Classe B (Isso significa que nessa porta, o MSRP recebeu um anúncio somente para um fluxo de classe A, portanto todo o tráfego para B é remarcado para COS 0, enquanto a marcação para o fluxo de classe A é preservada).

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 principal para a Classe B do SR e porta de limite para a Classe A do SR (Isso significa que, nessa porta, o MSRP recebeu um anúncio somente para um fluxo de classe B, portanto todo o tráfego para A é remarcado para COS 0, enquanto a marcação para o fluxo de classe B é preservada).

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 principal para SR Classe A e SR Classe B (Isso significa que nessa porta, o MSRP recebeu anúncios para fluxos de classe A e B, portanto, a marcação de entrada para ambos os tipos de fluxo é preservada).

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 de limite para SR Classe A e SR Classe B (Isso significa que nessa porta, o MSRP não recebeu anúncios para nenhum fluxo, nem para os fluxos de classe A nem para os de classe B, portanto a marcação de ingresso para ambos os tipos de fluxo é remarcada para 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) 

 Política filho de entrada (editável pelo usuário)

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

Diferentes tipos de políticas de saída

A política de saída também é configurada dinamicamente pelo MSRP em uma base de porta. O MSRP pode reservar dinamicamente um máximo de 75% da largura de banda da porta para as classes A e B. Os outros 15% são reservados estaticamente para o tráfego de gerenciamento de controle e o restante pode ser atribuído sob demanda aos diferentes tipos de tráfego definidos em 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

Neste exemplo, Gi1/0/6 é uma porta de núcleo para a Classe de SR A e porta de limite para a Classe de SR B (isso significa que nesta porta, estamos recebendo apenas anúncios para fluxos de classe A). A largura de banda alocada para fluxos AV é limitada a um máximo de 75% da largura de banda total da porta. Como nesse caso, a porta está negociando automaticamente uma velocidade de link de 1 Gbps, no máximo 75% dessa largura de banda - 750 Mbps - pode ser reservada para fluxos de classe A e B. Nesse caso. O MSRP reservou dinamicamente 71% para a classe A (aprox. 701 Mbps) e 0% para a classe B.

No entanto, quando verificamos a política real de QoS anexada à interface, podemos observar que, a partir desses 75% de BW reservável, 71% foi efetivamente atribuída à Classe A (nível de prioridade 1), mas, na realidade, também uma pequena parte do BW - 1% - foi atribuída à Classe B (nível de prioridade 2). Como esperado, 15% foi atribuído ao tráfego de gerenciamento de controle (nível de prioridade 3), e a largura de banda restante foi atribuída à política de saída filha editável pelo usuário:

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>        

Verifique se o AVB funciona corretamente

Você precisa dividir a solução de problemas em cinco partes:

1. Configuramos o AVB corretamente em todos os switches envolvidos?

2. Verificar AVB

3. Verificar MSRP (QoS)

4. Verifique o gPTP

5. Verificar MVRP

Considerações do AVB

<< show avb domain >>

• Número e tipo de portas para cada fluxo AVB (Classe A e Classe B)
• Core para uma determinada classe significa que um anúncio de fluxo para essa classe SR foi recebido nessa porta.
• Limite significa que um anúncio para essa classe SR não foi recebido nessa porta.
• Not asCapable significa que o PTP não é suportado nessa porta
• Uma porta pode ser Core para ambas as classes ao mesmo tempo.
• PCP = QoS Priority Code Point (Ponto de Código de Prioridade QoS)
• VID = VLAN-ID usado para 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
----

<< show avb stream >>

• Informações relevantes sobre o fluxo (ID do fluxo, largura de banda real, interfaces de entrada e saída).
• Uma porta pode ser simultaneamente emissora para alguns fluxos e receptora para alguns outros, dependendo do terminal AV conectado a essa 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

Considerações sobre o MSRP

<< show msrp streams >>

<< show msrp streams brief >>

<< show msrp streams stream-id # >>

• Informações relevantes para cada fase do MSRP durante a reserva do MSRP para cada fluxo (Advertise, Fail, Ready, ReadyFail etc.).

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

<< show msrp port bandwidth >>

• Quanta largura de banda reservável de 75% que pode ser usada por fluxos de AV foi realmente atribuída à porta com base na negociação de MSRP (nesse caso, apenas 2% para o fluxo de SR-Classe A).

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

<< show msrp port interface >>

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 >>

• Para coletar todas as saídas relevantes do MSRP

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>

Configurações de QoS

• As redes AVB garantem a largura de banda e a latência mínima limitada para fluxos de áudio e vídeo sensíveis ao tempo.
• O AVB define Classe A e Classe B como os fluxos sensíveis ao tempo, com base nos alvos de latência do pior caso do tráfego do locutor para o ouvinte (o código de prioridade aponta para mapear o tráfego para o fluxo específico, COS 3 para Classe A e COS 2 para Classe B).
• Os alvos de latência para os dois fluxos estão listados aqui:
  • SR-Classe A: 2 ms
  • SR-Classe B: 50 ms

Considerações sobre PTP

• Verifique onde o Grandmaster Clock está localizado e é executado (lembre-se de que o Grandmaster Clock pode ser um dispositivo externo):

<< show ptp brief >>

• Nessa saída, Master significa que essa porta é a origem da hora (Primária) e Subordinada significa que ela está recebendo a temporização da outra extremidade (Falha significa que nada está conectado ou que a outra extremidade não oferece suporte a PTP). Se todas as portas AVB em um switch forem Primárias, o switch será o Relógio Grande.

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>

<< show ptp clock >> 

• Esta saída fornece informações de PTP local.

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

<< show ptp parent >>

• Fornece informações sobre a identidade do relógio Grandmaster:

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 ative ptp interface >>

• Essas saídas exibem informações detalhadas da porta PTP, como o Atraso de Propagação de Vizinhos.
• A princípio, o Neighbor Propagation Delay é verificado, e somente se este valor estiver dentro do intervalo permitido, o link é promovido como habilitado para AVB e o resto dos processos seguiria. Caso contrário, o link será definido para o estado not asCapable e o AVB não funcionará.
• Com base no projeto/requisito de rede, o atraso de propagação vizinho pode ser configurado 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

Considerações sobre MVRP

• O MVRP é opcional. A configuração manual de VLANS nos switches é suficiente para AVB (portas no modo trunk, vlan 2 é normalmente usada para AVB).

• Se o MVRP estiver habilitado no switch, o VTP deverá estar no modo desabilitado ou transparente para que o MVRP funcione.

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

<< show mvrp interface >>

• Neste exemplo, configuramos manualmente a vlan 17 no switch1. Podemos ver que logo depois disso, começamos a enviar declarações MVRP para essa vlan pela interface de tronco Gi1/0/1, que está conectada a Te1/0/2 do 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.

• Nas saídas mostradas anteriormente, podemos ver que o switch1 está enviando declarações de MVRP para a vlan 17 recém-criada, mas a vlan ainda não está registrada no MVRP para essa interface, portanto, ela está sendo removida nessa porta pelo switch. O evento Registration dessa vlan não foi concluído no switch1 provavelmente porque o dispositivo vizinho switch2 não está enviando Declarações de MVRP para essa vlan (seja porque a vlan não existe nesse dispositivo ou porque switch2 não está executando MVRP).
• Em nosso caso, o dispositivo vizinho switch2 já está executando o MVRP, mas o SVI para a vlan 17 ainda não foi criado lá, portanto, ele não estava enviando declarações de MVRP para essa vlan. Assim que criamos o SVI para a vlan 17 no switch2, ele começou a enviar Declarações para essa vlan e a vlan foi registrada no MVRP no 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

Lista de comandos

— Comandos de verificação 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>   

Informações Relacionadas

• Projeto e implantação do Cisco Audio Video Bridging para redes corporativas (White Paper)
  https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/switches/catalyst-3850-series-switches/white-paper-c11-736890.pdf
  
  
• Audio Video Bridging em Switches Cat3K 
  https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/switches/q-and-a-c67-737896.pdf
  
  
• Página do produto AVB
  https://www.cisco.com/c/en/us/products/switches/avb.html
  
  
• Guia de configuração do AVB no 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
  
  
• Guia de configuração do AVB no 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
  
  
• Guia de configuração do AVB no 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
  
  
• Guia de configuração do AVB em 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 - Ativando o AVB nos switches Cisco Catalyst
  https://support.biamp.com/Tesira/AVB/Enabling_AVB_on_Cisco_Catalyst_Switches