Software Cisco IOS e NX-OS : Software Cisco IOS versões 12.2 T

Classificando a sinalização e a mídia VoIP com o DSCP para QoS

2 Abril 2008 - Tradução Manual
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Índice

Classificando a sinalização e a mídia VoIP com o DSCP para QoS

Visão geral do recurso

Sobre Serviços Diferenciados

Benefícios

Restrições

Documentação Relacionada

Plataformas suportadas

Padrões Suportados, MIBs e RFCs

Pré-requisitos

Tarefas de configuração

Configurando DSCP de IP

Verificando a Configuração DSCP de IP

Para verificar se o DSCP de IP está configurado corretamente, insira o comando EXEC privilegiado show running-config para exibir as configurações do comando para o router.

Exemplos de configurações

Referências a Comandos

ip qos dscp

Glossário


Classificando a sinalização e a mídia VoIP com o DSCP para QoS


Histórico do Recurso

Versão
Modificação

12.2(2)XB

Este recurso foi introduzido.

12.2(2)T

Este recurso foi integrado no Cisco IOS Versão 12,2(2) T.


Este documento descreve o recurso de Classificação da Sinalização e a Mídia VoIP com o DSCP para QoS em Cisco IOS Versão 12.2(2)T. Ele inclui as seguintes seções:

Visão geral do recurso

Plataformas suportadas

Padrões Suportados, MIBs e RFCs

Pré-requisitos

Tarefas de configuração

Exemplos de configurações

Referências a Comandos

Glossário

Visão geral do recurso

O comando ip precedence no modo de configuração dial-peer foi projetado originalmente para permitir a prioridade do tráfego H.323 e a prioridade utilizada, normalmente maior que a prioridade do tráfego de dados de IP. Entretanto, não é possível o usuário final fazer a configuração da prioridade dos pacotes de sinalização H.245, H.225 e SIP, o que resulta em atraso quando uma chamada é configurada em uma rede congestionada.

Para fornecer ajuste adequado às prioridades, o comando ip precedence foi substituído pelo comando ip qos dscp. Se um valor diferente de zero for especificado para um determinado tipo de fluxo de tráfego, este valor será armazenado no DSCP (Differentiated Services Code Point) antes de o gateway enviar o pacote para sua interface WAN.

Sobre Serviços Diferenciados

Os Serviços Diferenciados (DiffServ) descrevem um conjunto de recursos QoS (Quality of Service) de ponta a ponta. O QoS de ponta a ponta é a capacidade de a rede proporcionar serviço solicitado pelo tráfego de rede específico de uma ponta a outra da rede. O software Cisco IOS QoS suporta três tipos de modelos de serviços: empenho máximo, Serviços Integrados (IntServ) e Serviços Diferenciados.

Os Serviços Diferenciados são um modelo de vários serviços que pode satisfazer diferentes requisitos do QoS. Com os Serviços Diferenciados, a rede procura proporcionar um determinado tipo de serviço com base no QoS especificado para cada pacote. Essa especificação pode ocorrer de diferentes maneiras, por exemplo, utilizando a configuração do DSCP de 6 bits nos pacotes de IP ou endereços de origem e destino. A rede usa a especificação de QoS para classificar, marcar, formar e coordenar o tráfego, além de realizar enfileiramento de modo inteligente.

Os Serviços Diferenciados são usados por vários aplicativos indispensáveis e para fornecer QoS de ponta a ponta. Normalmente, os Serviços Diferenciados são apropriados para agregar fluxos, já que eles realizam um nível relativamente grosseiro de classificação do tráfego.

Definição do Campo DS

Um campo de cabeçalho de substituição, chamado campo DS, é definido pelos Serviços Diferenciados. O campo DS substitui as definições existentes do octeto (RFC 791) do tipo de serviço (ToS) IPv4 e do octeto da classe de tráfego IPv6. Seis bits do campo DS são usados como DSCP para selecionar o PHB (Per Hop Behavior) em cada interface. Um campo CU (currently unused) de 2 bits é reservado para ECN (explicit congestion notification). O valor dos bits CU é ignorado pelas interfaces compatíveis DS ao determinar o PHB a ser aplicado em um pacote recebido.

Per-Hop Behaviors

O RFC 2475 define o PHB como comportamento de encaminhamento observável externamente, aplicado em um nó compatível DiffServ a um BA (Behavior Aggregate) do DiffServ.

Com a capacidade de o sistema marcar pacotes de acordo com a configuração DSCP, os conjuntos de pacotes com a mesma configuração DSCP e enviados em uma determinada direção podem ser agrupados em um BA. Pacotes de várias origens ou aplicativos podem pertencer ao mesmo BA.

Em outras palavras, um PHB refere-se ao comportamento de programação, enfileiramento, coordenação ou modelagem do pacote de um nó em qualquer pacote pertencente a um BA, conforme configurado pela SLA (service level agreement) ou um mapa de política.

As seções a seguir descrevem os quatro PHBs padrão disponíveis:

PHB Padrão (conforme definido em RFC 2474).

PHB Seletor de Classe (conforme definido em RFC 2474).

PHB AFny (Assured Forwarding) (conforme definido em RFC 2597).

PHB EF (Expedited Forwarding) (conforme definido em RFC 2598).

PHB Padrão

O PHB padrão especifica essencialmente que um pacote marcado com um valor DSCP de 000000 (recomendado) recebe o serviço tradicional de empenho máximo a partir de um nó compatível DS (ou seja, um nó de rede compatível a todos os requisitos principais do DiffServ). Além disso, se um pacote chegar em um nó compatível DS, e o valor DSCP não for mapeado para nenhum outro PHB, o pacote será mapeado para o PHB padrão.

PHB Seletor de Classe

Para preservar a compatibilidade retroativa com qualquer esquema de Precedência de IP atualmente em uso na rede, o DiffServ definiu um valor DSCP no formato xxx000, onde x pode ser 0 ou 1. Esses valores DSCP são chamados Pontos de Código de Seletor de Classe. (O valor DSCP para um pacote com PHB padrão 000000 também é chamado Ponto de Código de Seletor de Classe.)

O PHB associado ao Ponto de Código de Seletor de Classe é um PHB Seletor de Classe. Os PHBs Seletor de Classe mantêm a maioria dos comportamentos de encaminhamento como nós que implementam a classificação e o encaminhamento com base na Precedência de IP.

Por exemplo, pacotes com um valor DSCP de 110000 (o equivalente ao valor 110 com base na Precedência de IP) possuem tratamento de encaminhamento preferencial (para programação, enfileiramento, etc.), se comparados a pacotes com um valor DSCP de 100000 (o equivalente ao valor com base na Precedência de IP). Esses PHBs Seletor de Classe garantem que nós compatíveis com DS podem coexistir com nós com base na Precedência de IP.

PHB de Encaminhamento Garantido

O PHB de Encaminhamento Garantido é quase igual ao Serviço de Carga Controlada disponível no modelo de serviços integrados. O PHB AFny define um método pelo qual os BAs podem receber diferentes garantias de encaminhamento.

Por exemplo, o tráfego da rede pode ser dividido entre seguintes classes:

Ouro: O tráfego nesta categoria aloca 50 por cento da largura de banda disponível.

Prata: O tráfego nesta categoria aloca 30 por cento da largura de banda disponível.

Bronze: O tráfego nesta categoria aloca 20 por cento da largura de banda disponível.

Além disso, o PHB AFny define quatro classes AF: AF1, AF2, AF3 e AF4. Cada classe recebe uma quantidade específica de espaço em buffer e de largura de banda da interface, de acordo com o SLA do provedor de serviços ou mapa de política.

Para cada classe AF, pode especificar três valores de dP (drop precedence): 1, 2 e 3. O PHB de Encaminhamento Garantido pode ser representado como mostra o exemplo a seguir: AFny. Neste exemplo, n representa o número da classe AF (1, 2 ou 3) e y representa o valor dP (1, 2 ou 3) na classe AFn.

Em caso de congestionamento do tráfego da rede, se os pacotes de uma determinada classe AF (por exemplo, AF1) precisarem ser eliminados, os pacotes da classe AF1 serão eliminados de acordo com a seguinte regra:

dP(AFny) >= dP(AFnz) >= dP(AFnx)

onde dP (AFny) é a probabilidade de eliminação dos pacotes da classe AFny. Em outras palavras, y representa o dP em uma classe AFn.

No exemplo a seguir, os pacotes da classe AF13 serão eliminados antes dos pacotes da classe AF12, que, por sua vez, serão eliminados antes dos pacotes da classe AF11:

dP(AF13) >= dP (AF12) >= dP(AF11)

O método dP penaliza os fluxos de tráfego em um determinado BA que excedeu a largura de banda determinada. Os pacotes nesses fluxos com erros podem ser remarcados por um regulador para uma precedência maior de eliminação.

Uma classe AFx pode ser representada pelo valor DSCP de xyzab0, onde xyz pode ser 001, 010, 011 ou 100, e ab representando o valor dP.

A Tabela 1 lista o valor DSCP e valor dP correspondente para cada classe PHB de AF.

Tabela 1 Valores DSCP e Valores de Precedência de Eliminação Correspondente para Cada Classe PHB de AF

Precedência de Eliminação
Classe 1
Classe 2
Classe 3
Classe 4
Precedência baixa de eliminação

001010

010010

011010

100010

Precedência média de eliminação

001100

010100

011100

100100

Precedência alta de eliminação

001110

010110

011110

100110


PHB de Encaminhamento Expedido

O RSVP (Resource Reservation Protocol) é um componente do modelo de serviços integrados que fornece um Serviço de Banda Larga Garantido. Aplicativos como Voz sobre IP (VoIP), vídeo e programas de negócios on-line exigem esse tipo de serviço robusto. O PHB de EF, um componente-chave do DiffServ, fornece esse tipo de serviço robusto com baixos níveis de perda, latência e jitter, além de serviço de banda larga garantido.

O EF pode ser implementado utilizando PQ (priority queueing), junto com limitação de taxa na classe (ou BA). Quando implementado em uma rede DiffServ, o PHB de EF fornecerá uma linha virtual alugada ou um serviço premium. Entretanto, para obter maior eficiência, o PHB de EF deve estar reservado somente para os aplicativos mais importantes, já que, em casos de congestionamento do tráfego, não será possível considerar o tráfego todo ou a sua maioria como prioridade alta.

O PHB de EF é ideal para aplicativos tais como VoIP, que exigem largura de banda baixa, largura de banda garantida, atraso e jitter baixos.

Benefícios

Esta CLI compatível com DS fornece a possibilidade de especificar níveis de prioridade diferentes para tráfego de payload de voz e de sinalização no gateway de origem.

Restrições

O DSCP padrão para voz é ef codepoint 101110 (RFC 2598) e o DSCP padrão para sinalização é af31 codepoint 011010 (RFC 2597). As configurações preferidas são necessárias para cada tipo de fluxo de tráfego.

Documentação Relacionada

Guia de Configuração de Soluções de Qualidade de Serviço Cisco IOS, Versão 12.2

Referências a Comandos de Soluções de Qualidade de Serviço Cisco IOS, Versão 12.2

Implementando políticas de qualidade do serviço com DSCP

Plataformas suportadas

Série Cisco IAD2400

Série Cisco 2600

Série Cisco 3600

Série Cisco 3700

Cisco AS5300

Cisco AS5400

Cisco AS5800

Cisco AS5850

Determinando o Suporte de Plataforma através do Cisco Feature Navigator

O Cisco IOS software é distribuído em conjuntos distintos de recursos que oferecem suporte a plataformas específicas. Para mais informações atualizadas sobre o suporte de plataforma para este recurso, acesse o Cisco Feature Navigator. O Cisco Feature Navigator atualiza dinamicamente a lista de plataformas suportadas à medida que novos suportes de plataformas são adicionados ao recurso.

O Cisco Feature Navigator é uma ferramenta com base na web que permite determinar quais imagens de Cisco IOS software suportam um conjunto de recursos específico e quais recursos são suportados em uma imagem Cisco IOS específica. É possível pesquisar por recurso ou versão. Na seção de versão, é possível comparar versões lado a lado, para exibir tanto os recursos exclusivos para cada versão de software quanto os recursos comuns.

Para acessar o Cisco Feature Navigator, é necessário ter uma conta na Cisco.com. Caso tenha se esquecido ou perdido informações sobre sua conta, envie um e-mail em branco para cco-locksmith@cisco.com. Uma verificação automática confirmará se o seu endereço de e-mail está registrado no site Cisco.com. Se a verificação for bem-sucedida, você receberá detalhes da conta com uma nova senha aleatória. Usuários qualificados podem criar uma conta no site Cisco.com seguindo as orientações em https://tools.cisco.com/RPF/register/register.do.

O Cisco Feature Navigator é atualizado regularmente quando for lançado novas versões e tecnologias do Cisco IOS software. Para mais informações atuais, acesse a página do Cisco Feature Navigator no seguinte URL:

http://tools.cisco.com/ITDIT/CFN/jsp/index.jsp

Disponibilidade de Imagens de Cisco IOS Software

O suporte a plataformas para versões específicas do Cisco IOS software depende da disponibilidade de imagens de software para essas plataformas. As imagens de software para algumas plataformas podem ser adiadas, atrasadas ou alteradas sem aviso prévio. Para mais informações atualizadas sobre o suporte a plataformas e a disponibilidade de imagens de software para cada versão do Cisco IOS software, consulte as release notes on-line ou, caso haja suporte, consulte o Cisco Feature Navigator.

Padrões Suportados, MIBs e RFCs

Padrões

Nenhum

MIBs

Nenhum

Para obter listas de MIBs suportados pela plataforma e pela versão do Cisco IOS e para fazer o download de módulos MIB, acesse o site da Cisco MIB em Cisco.com no seguinte URL:

http://www.cisco.com/public/sw-center/netmgmt/cmtk/mibs.shtml

RFCs

RFC 2474, Definição do Campo Serviços Diferenciados (Campo DS) nos Cabeçalhos IPv4 e IPv6

RFC 2475, Uma Arquitetura para Serviços Diferenciados

RFC 2597, Grupo PHB de Encaminhamento Garantido

RFC 2598, PHB de Encaminhamento Expedido

Pré-requisitos

Cisco IOS Versão 12.2(2)XB, ou versão 12.2(2)T ou posterior devem estar em execução.

Tarefas de configuração

Consulte as seções a seguir para obter a tarefas de configuração para a Classificação de Sinalização e Mídia VoIP com o recurso DSCP para QoS. Cada tarefa na lista está identificada como obrigatória ou opcional.

Configurando DSCP de IP (Opcional)

Verificando a Configuração do DSCP de IP (Opcional)

Configurando DSCP de IP

Para fazer a configuração da precedência do DSCP de IP, utilize os seguintes comandos:

 
Comando
Propósito

Etapa 1 

Router(config)# dial-peer voice tag voip

Insira o modo de configuração dial-peer especifica o encapsulamento de voz VoIP.

Etapa 2 

Router(config-dial-peer)# ip qos dscp [number | set-af | set-cs | default | ef]

[media | signaling]


Especifica o DSCP de IP.

As palavras-chave opcionais e os argumentos são os seguintes:

number — valor do DSCP. Os valores válidos são de 0 a 63.

set-af — Configura o DSCP com o padrão de bit de encaminhamento garantido. O valor recomendado é af31, que configura o DSCP para encaminhamento garantido (af31) de padrão de bit 011010. Para obter uma lista completa de valores aceitáveis, consulte a seção "Referências a Comandos".

set-cs — Configura o DSCP com o ponto de código de seletor de classe. Para obter uma lista completa de valores aceitáveis, consulte a seção "Referências a Comandos".

default — Configura o DSCP ao padrão de bit 000000.

ef — Configura o DSCP ao padrão de bit de encaminhamento expedido 101110.

media — Aplica o DSCP aos pacotes de payload de mídia.

signaling — Aplica o DSCP aos pacotes de sinalização.

Verificando a Configuração DSCP de IP

Para verificar se o DSCP de IP está configurado corretamente, insira o comando EXEC privilegiado show running-config para exibir as configurações do comando para o router.

Exemplos de configurações

Veja, a seguir, o resultado na tela do comando show running-config .

Router# show running-config

Building configuration...

Current configuration :1494 bytes
!
version 12.2
no service pad
service timestamps debug uptime
service timestamps log uptime
no service password-encryption
!
hostname
!
no logging buffered
enable password
!
spe 1/0 1/7
 firmware location bootflash:mica-modem-pw.2.7.1.0.bin
!
!
resource-pool disable
!
ip subnet-zero
ip domain-name cisco.com
ip name-server 172.16.0.0 ip name-server 172.16.1.1
!
!
!
!
!
!
!
!
fax interface-type modem
mta receive maximum-recipients 0
!
controller T1 0
 framing sf
 clock source line primary
 linecode ami
!
controller T1 1
 framing sf
 clock source line secondary 1
 linecode ami
!
controller T1 2
 framing sf
 linecode ami
!
controller T1 3
 framing sf
 linecode ami
!
!
!
interface Ethernet0
 ip address 172.16.1.1 255.255.255.192
 no ip route-cache
 no ip mroute-cache
!
interface FastEthernet0
 no ip address
 no ip route-cache
 no ip mroute-cache
 shutdown
 duplex auto
 speed auto
!
interface Async1
 no ip address
 no ip route-cache
 no ip mroute-cache
!
interface Dialer0
 no ip address
 no ip route-cache
 no ip mroute-cache
!
interface Dialer2
 no ip address
 no ip route-cache
 no ip mroute-cache
!
ip classless
ip route 0.0.0.0 172.19.169.65
no ip http server
!
!
!
call rsvp-sync
!
mgcp
!
mgcp profile default
!
dial-peer voice 1 voip
 ip qos dscp cs1 media
!
dial-peer voice 2 voip
!
!
line con 0
 password #1writer
line 1 48
 transport output lat pad telnet rlogin udptn v120 lapb-ta
line aux 0
line vty 0 4
 password #
 login
!
end

Referências a Comandos

Esta seção documenta o novo comando ip qos dscp . Todos os outros comandos utilizados com este recurso estão documentados nas publicações de referências a comandos do Cisco IOS Versão 12.2.

ip qos dscp

Para configurar o DSCP para qualidade de serviço, utilize o comando ip qos dscp no modo de configuração dial-peer. Para desabilitar o DSCP, utilize o formato negativo deste comando.

ip qos dscp [number | set-af | set-cs | default | ef] [media | signaling]

no ip qos dscp [number | set-af | set-cs | default | ef] [media | signaling]

Descrição da sintaxe

número

(Opcional) Valor de DSCP. Os valores válidos são de 0 a 63.

set-af

(Opcional) Configura o DSCP ao padrão de bit de encaminhamento garantido. Os valores aceitáveis são:

af11—padrão de bit 001010

af12—padrão de bit 001100

af13padrão de bit 001110

af21padrão de bit 010010

af22padrão de bit 010100

af23padrão de bit 010110

af31padrão de bit 011010

af32padrão de bit 011100

af33padrão de bit 011110

af41—padrão de bit 100010

af42—padrão de bit 100100

af43—padrão de bit 100110

set-cs

(Opcional) Configura o DSCP ao ponto de código do seletor de classe. Os valores aceitáveis são:

cs1—codepoint 1 (precedência 1)

cs2—codepoint 2 (precedência 2)

cs3—codepoint 3 (precedência 3)

cs4—codepoint 4 (precedência 4)

cs5—codepoint 5 (precedência 5)

cs6—codepoint 6 (precedência 6)

cs7—codepoint 7 (precedência 7)

padrão

(Opcional) Configura o DSCP ao padrão de bit 000000.

ef

(Opcional) Configura o DSCP ao padrão de bit de encaminhamento expedido 101110.

media

(Opcional) Aplica o DSCP aos pacotes de payload de mídia.

signaling

(Opcional) Aplica o DSCP aos pacotes de sinalização.


Defaults

O DSCP é configurado ao padrão de bit 000000.

Modos de comando

Configuração de dial-peer

Histórico de comando

Versão
Modificação

12.2(2)XB

Esse comando foi introduzido. Substitui o comando ip precedence (dial-peer).

12.2(2)T

Este comando foi integrado ao Cisco IOS Versão 12.2(2)T.


Diretrizes de uso

Para fazer a configuração das prioridades do tráfego de voz e de sinalização, utilize o comando ip qos dscp.

Os valores recomendados são ip qos dscp ef media e ip qos dscp af31 signaling.

Exemplos

O exemplo a seguir especifica que o DSCP foi configurado com precedência 1 e aplicado aos pacotes de payload de mídia.

dial-peer voice 1 voip
 ip qos dscp cs1 media

Comandos relacionados

Comando
Descrição

call rsvp-sync

Habilita a sincronização entre a sinalização RSVP e o protocolo de sinalização de voz.

ip rsvp signalling dscp

Especifica o DSCP a ser utilizado em todas as mensagens RSVP enviadas em uma interface.


Glossário

CLI—command-line interface. Uma interface que permite o usuário interagir com o sistema operacional ao inserir comandos e argumentos opcionais.

DSCP—differentiated services code point. Uma configuração de 6 bits em pacotes IP ou endereços de origem e destino.

IP—Internet Protocol. Protocolo de camada de rede da pilha TCP/IP que oferece um serviço de inter-rede sem conexão. O IP fornece recursos para endereçamento, especificação de tipo de serviço, fragmentação e remontagem, e segurança. Definido no RFC 791.

QoS—quality of service. Medida de desempenho para um sistema de transmissão que reflete sua qualidade de transmissão e disponibilidade de serviço.

ToS—type of service. Uma indicação de como um protocolo de camada superior exige um protocolo de camada inferior para tratar suas mensagens.

VoIP—Voice over IP. A capacidade de transportar voz no estilo de telefonia normal sobre uma Internet com base em IP com funcionalidade do tipo POTS, confiabilidade e qualidade de voz. O VoIP habilita um router para transportar o tráfego de voz (por exemplo, chamadas de telefone e faxes) através de uma rede IP. No VoIP, o DSP segmenta o sinal de voz em quadros, que são agrupados dois a dois e armazenados em pacotes de voz. Esses pacotes de voz são transportados utilizando IP de acordo com a especificação H.323 do ITU-T.

WAN—wide-area network. Rede de comunicação de dados que atende aos usuários em uma ampla área geográfica e que freqüentemente utiliza dispositivos de transmissão fornecidos por transportadores comuns. Frame Relay, SMDS e X.25 são exemplos de WANs.