Catalyst 3KおよびCatalyst 9000シリーズスイッチのAVBについて
内容
概要
このドキュメントでは、Catalyst 3650、3850、9300、および9500プラットフォームでオーディオビデオブリッジ(AVB)を設定およびトラブルシューティングする方法について説明します。
背景説明
オーディオおよびビデオ(AV)機器の導入は、従来、アナログの単目的ポイントツーポイント、単方向リンクでした。デジタル伝送への移行に伴い、ポイントツーポイントの単方向リンクアーキテクチャは維持されます。この専用接続モデルにより、プロフェッショナルおよびコンシューマ向けアプリケーションの大量のケーブル配線が行われ、管理と運用が困難になりました。
この問題を解決するために複数のメカニズムが特定されましたが、これらはすべて非標準型で、運用と導入が困難であったり、高価で柔軟性がありませんでした。イーサネットインフラストラクチャへの移行は、総所有コスト(TCO)の削減と新しいサービスの透過的な統合に加え、プロフェッショナルAV機器のニーズに対応する手段と見なされていました。しかし、導入メカニズムには柔軟性と相互運用性が欠けています。
イーサネットベースのAVの採用を促進し、より柔軟な導入を実現するために、IEEE 802.1 Audio Video Bridging(AVB)標準を開発しました。この標準は、エンドポイントとネットワーク全体が機能し、イーサネットインフラストラクチャを介したプロフェッショナルなAV展開に対して、コンシューマアプリケーション全体で高品質なAVストリーミングを可能にするメカニズムを定義します。
ハードウェア/ソフトウェアサポート
AVBは、ソフトウェアバージョンCisco IOS® XE Denali 16.3.x以降のCat3Kプラットフォームでサポートされています。Cat9kでは、Fuji-16.8.1aでAVB機能が導入されました。これまで大幅な改善が行われてきました。新しいソフトウェアバージョンには、AVB機能の強化が含まれています。
次のプラットフォームがAVBをサポートしています。
| Catalyst 3650/3850 | Catalyst 9300 | Catalyst 9400 | Catalyst 9500 | |
| サポートされるSKU/PID |
|
|
|
|
AVアナログテクノロジー
| AVB |
ダンテ |
CobraNet |
|
| 標準 |
IEEE802.1(Audio/Video over Ethernet) |
独自(Audio over IP) |
独自(Audio over Ethernet) |
| チャネル容量 |
10 Gbpsを超えるネットワークで最大のチャネル容量 |
1 Gbpsネットワークでのチャネル容量の向上 |
100 Mbpsネットワークでチャネル容量が小さい |
| クロック同期 |
IEEE802.1AS gPTP すべてのデバイス（スイッチ、AVBエンドポイント）はgPTP対応である必要があります |
IEEE1588 DANTE対応デバイスは、IEEE1588対応である必要があります |
独自 |
| 遅延 |
2 ms未満 |
2 ms未満 |
5.33ミリ秒未満 多くのアプリケーションに対応 |
| フレーム/パケット形式 |
レイヤ2イーサネットフレーム |
レイヤ3 IPパケット（ルーティング不可） |
レイヤ2イーサネットフレーム |
| 設定とインストール |
シンプル（さまざまなベンダーのコントローラソフトウェア） |
シンプル（DANTEのコントローラソフトウェア） |
複雑な |
| ライセンス料 |
N/A |
高価 |
高価 |
| ネットワークスイッチ/ルータ |
スイッチはAVBをサポートする必要がある QoSが自動的に設定される QoS機能の向上 |
標準スイッチ QoSは手動で設定される 標準のVoice over IP(VoIP)Quality of Service(QoS)スイッチ機能の使用 |
標準スイッチ QoSは手動で設定される |
AVB IEEE標準
IEEE 802.1 Audio Video Bridge(AVB)には、実際には、これら4つのIEEE標準が含まれています。つまり、AVBの問題が発生した場合は、各標準を考慮して、それに応じてトラブルシューティングを行う必要があります。
IEEE802.1AS(gPTP)
- Generalized Precision Time Protocol(gPTP)。
- 時間に敏感なアプリケーションレイヤ2デバイスのタイミングと同期
IEEE802.1Qat(MSRP)
- Multiple Stream Reservation Protocol(MSRP)。
- リソース予約のためのエンドツーエンドのトラフィックアドミッション制御システム。
IEEE802.1Qav(QoS)
- Forwarding and Queuing for Time-Sensitive Streams(FQTSS)。
- AVトラフィックスケジューリングとシェーピング。
IEEE802.1Qak(MVRP)
- Multiple VLAN Registration Protocol。
- VLAN情報の動的な設定と共有。
AVBネットワークの用語
- AVBトーカー：AVBストリームのソース。
- AVBブリッジ/スイッチ。
- AVBリスナー：AVBストリームのコンシューマ。
- AVBストリーム：AVBトーカーとリスナーの間で確立されたストリーム。
AVBトポロジ
AVBドメイン
AVB PTPドメイン
BMCAは各リンク上のプライマリクロックを選択するために使用され、最終的にはgPTPドメイン全体のグランドマスタークロックを選択します。グランドマスタークロックは、ドメイン全体のタイミングと同期を提供する役割を担います。BMCAは、アナウンスメッセージを使用して、各リンクのポートのプライマリおよび下位の状態を選択するために使用されます。プライマリとして選択される最適なクロックは、クロックの品質（安定性）やgPTPプライオリティなどの設定によって異なります。各ポートでローカルに動作し、自身のローカルデータセットと、隣接デバイスからのアナウンスメッセージで受信されたデータセットを比較して、リンク上のベストクロックを決定します。
- メイン：このポートは、パス上の時刻の送信元です。
- SUBORDINATE:このポートは、下位状態にあるパス上のデバイスと同期します。
gPTP対応スイッチは、中間スイッチを持たない直接接続ポート間の遅延であるピアツーピア遅延を測定することにより、ピアがgPTP対応であるか否かを判定する。この遅延測定メカニズムでは、メッセージタイプPdelay_Req、Pdelay_Resp、およびPdelay_Resp_Follow_Upを使用します。これらのメッセージ交換に基づいて、ポートgPTP機能が決定されます。プライマリと下位のクロック階層が確立されると、クロック同期処理が開始されます。
gPTPはIEEE1588v2に基づく
- これは1588v2で指定されたBMCAに似ており、ステートマシンでの簡略化はほとんどありません
- プリプライマリ状態はありません(プライマリ状態に達する前)。
- 外国の一次資格期間はない。
- 未調整の状態はありません(下位状態に達する前)。
| gPTP |
IEEE1588v2 |
|
| トランスポート |
L2のみ |
L2/L3 |
| システムの混在 |
ネットワーク内に配置できるのは、時間認識型のgPTPデバイスだけです |
PTPの時間認識デバイスと時間認識デバイスを組み合わせて動作可能 |
| Domain |
1つだけ許可 |
複数の |
| 最適なプライマリクロック選択アルゴリズム |
簡略化されたステートマシン |
プレプライマリ状態と未調整状態が存在します |
| デバイスのタイプ |
AVBエンドポイントとAVBスイッチ |
通常クロック、境界クロック、および透過クロック |
AVB MSRPドメイン(QoS)
送話者宣言は、予約の宛先MACアドレスにつながる可能性のある出力ポート経由で転送されます。リスナー宣言は、関連するTalker宣言（つまり、一致するストリームIDに基づく）を持つポートにのみ伝搬されます。 どのスイッチポートにも関連付けられたTalker宣言が登録されていない場合、Listener宣言は伝搬されません。
MSRP:Advertise Registration中の予約の失敗
MSRP:Ready Registration中の予約の失敗
MSRP – トーカーの状態
Talker Advertise:トーカーからのネットワークパスに沿って帯域幅やその他のネットワークの制約が発生していないストリームのアドバタイズメント。
話者の失敗：帯域幅制約またはトーカーからのパス上のどこかで他の制限のためにリスナーが使用できないストリームのアドバタイズメント。
MSRP – リスナーの状態
Ready:このサブタイプは、リッスンしようとしているリスナーが少なくとも1つ存在し、リソースが正常に予約されていることを示し、リッスンするリスナーが存在せず、リソースを予約できなかったことを示します。
準備完了：このサブタイプは、リッスンしようとしているリスナーが少なくとも1つ存在し、リソースが正常に予約されていることを示しますが、他のリスナーの少なくとも1つはリッスンしようとしていますが、リソースを予約できなかったことを示します。
問い合わせ失敗：このサブタイプは、リッスンするリスナーが少なくとも1つ存在するが、リソースを予約できなかったが、リッスンするリスナーとリソースの予約に成功したリスナーの両方が存在しないことを示します。
AVBアーキテクチャ：QoSトラフィッククラス
8Qポリシーがサポートされています。Cat3K/Cat9Kは、ポート単位の入力キューイングをサポートしていません。内部キューはAVB用に微調整され、スイッチ内のSRクラストラフィックにエンドツーエンドの優先処理を提供します（低遅延）。
制御トラフィックの例：OAM、シグナリング、ネットワーク制御、ネットワーク間制御
| ストリーム予約(SR)クラスA | ストリーム予約(SR)クラスB | 制御トラフィック | VoIP |
| 最優先 worst-case latency 2ミリ秒 COS 3 |
2番目に優先度が高い worst-case latency 50ミリ秒 COS 2 |
COS 6,7 |
COS 5 |
| マルチメディア | トランザクションデータ | バルク/スカベンジャデータ | ベスト エフォート |
| COS 4 |
COS- |
COS 1 |
COS 0 |
IEEE802.1Qav:QoS入力再マーキング
- AVBストリームデータパケットは、着信フレームのPCP（優先制御ポイント）を使用してSRPトラフィッククラスに分類されます。
- 予約済みフローを保護するために、AVBスイッチでは、非AVB参加者ポートがベストエフォートトラフィックをSRPクラスキューに転送することを許可できません。
- この保護を実現するには、すべての非AVB参加者ポート（SRPドメインのエッジポート）で入力再マーキングを実行し、すべてのSRPクラスに一致する着信PCPをベストエフォートPCPに変更する必要があります。
- ポートのSRPドメインのステータス（エッジ対コア）が変化するたびに、この再マーキングを追加または削除する必要があります。
IEEE802.1Qav:QoS出力キュー
- SRクラストラフィックは、クレジットベースのトラフィックシェーパーアルゴリズムをサポートする出力優先キューにマッピングされます
- AVBコアポートのクラスごとおよびポート単位での出力シェーパーレート（帯域幅予約用）の動的設定
- Cat3kでは、スイッチが生成した制御トラフィック(gPTP、MSRP)は16.3.1リリースのベストエフォートキューにあります。これらは16.3.2リリース以降のプライオリティキューにあります。
AVBアーキテクチャ：帯域幅割り当て設計
- SRクラスA + SRクラスBには、帯域幅の最大75 %が割り当てられます。
- SRクラスAは、帯域幅の最大75 %を予約します。
- SRクラスBは、SRクラスAで使用されない帯域幅を予約します。
- 帯域幅は、AVストリームに対して先着順に割り当てられます。
- AVBトラフィックを均等にスケジュールするハードウェアクレジットベースのシェーパー。
AVB MVRPドメイン
MVRPとは何ですか。
- Multiple VLAN Registration Protocol(MVRP)は、VLANブリッジ型ネットワークのポートでのVLANの動的登録および登録解除をサポートするMRP(Multiple Registration Protocol)に基づくアプリケーションです。MRPを使用して、ブリッジドネットワークの各ブリッジの各ポートのデータベースに登録される属性を宣言します。MVRPで使用される実際の属性はVLAN IDです。ステーションまたは設定済みのブリッジポートは、特定のVLAN IDのフレームを受信する必要がない場合に（撤回する）宣言を行います。MVRPによってVLAN IDがブリッジポートに登録されている場合、ブリッジはそのVLAN IDのフレームがそのブリッジポートで送信される必要があることを認識します。
- MVRPを使用すると、AVBエンドポイントは特定のVLAN IDのフレームを受信する必要がある場合に宣言を行うことができます。
- MVRPを使用すると、AVBエンドポイントは、特定のVLAN IDのフレームを受信する必要がない場合に、宣言を取り消すことができます。
スイッチでMVRPが有効になっている場合
- エンドポイントからのMVRP VLAN宣言により、スイッチでのVLANの作成がトリガーされます。
- ポートには、次の3つの異なるMVRP登録モードがあります。
通常：VLANは、デバイスの宣言に基づいて動的に登録/登録解除されます。これは、MVRPがグローバルに有効な場合のポートのデフォルトモードです(mvrp registration normal)。
固定 – ポートはすべてのMVRP宣言を無視します。静的に設定されたVLANは、MVRPによって動的にプルーニングされません。このモードは、MVRP対応ではないネットワークデバイスに接続されているインターフェイスに対して、ポートごとに設定できます（mvrp登録固定）。
Forbidden – ポートはすべての着信MVRPメッセージを無視し、VLANをプルーニングします（mvrp登録禁止）。
スイッチでMVRPが有効になっていない場合
トランクモードでスイッチを手動で設定し、AVBストリームで使用されると予想されるすべての範囲のVLANを許可します。
AVBフロー：まとめ
- MSRPは、時刻同期のためにgPTPを初期化します。
- MSRPは、AVBスイッチポートのQoSポリシーを初期化します。
- トーカーとリスナー宣言を使用したMSRPシグナリング。リソースをチェックします。帯域幅と上限の遅延を保証します。
- QoS（シェーパー）は動的に調整されます。SRクラスA + SRクラスBには、帯域幅の最大75 %が割り当てられます。
- MSRPはレイヤ2マルチキャストエントリを追加します。
- AVストリームが流れ始めます。
AVBコンポーネントの相互作用
Cat3kおよびCat9kスイッチのAVBのトラブルシューティング
AVBの設定
AVBの設定方法
ステップ1:AVB機能とそれに対応するVLANを有効にします。
Cat3850# configure terminal Cat3850(config)# avb Cat3850(config)# vlan 2 Cat3850(config)# end
ステップ2:AVB接続パスに沿ってスイッチインターフェイスをdot1qトランクポートとして設定します。
Cat3850# configure terminal Cat3850(config)# interface GigabitEthernet1/0/3 Cat3850(config-if)# switchport mode trunk Cat3850(config-if)# end Cat3850#
ステップ3（オプション）スイッチでMVRPを有効にして、ダイナミックVLAN伝播を有効にします。
Cat3850# configure terminal Cat3850(config)# mvrp global Cat3850(config)# vtp mode transparent Cat3850(config)# mvrp vlan create Cat3850(config)# end Cat3850#
ステップ4（オプション）。スイッチのPTPプライオリティを調整します。
Cat3850#configure terminal Cat3850(config)# ptp priority1 <0-255> Cat3850(config)# ptp priority2 <0-255> Cat3850(config)# end Cat3850#
MSRPによって自動的に追加される設定
AVBの階層型QoSのサポートは、Cisco XE Denali 16.3.2で導入されました。AVBの階層型QoSポリシーは、2レベルの親子ポリシーです。AVB Parentポリシーは、オーディオ、ビデオトラフィックストリーム（SRクラスA、SRクラスB）およびネットワーク制御パケットを標準のベストエフォートイーサネットトラフィック（非SR）から分離し、それに応じてストリームを管理します。
さまざまなタイプの入力ポリシー
SRクラスAのコアポートとSRクラスBの境界ポート（つまり、このポートでは、MSRPはクラスAストリームのアドバタイズメントのみを受信したため、クラスAストリームのマーキングは維持され、BのすべてのトラフィックはCOS 0に再マークされます）。
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)
SRクラスBのコアポートおよびSRクラスAの境界ポート(このポートでは、MSRPはクラスBストリームに対してのみアドバタイズメントを受信し、AのすべてのトラフィックはCOS 0に再マーキングされ、クラスBストリームののののマーキングは保持です)。
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)
SRクラスAおよびSRクラスBのコアポート（このポートでは、MSRPがクラスAおよびBストリームのアドバタイズメントを受信したため、両方のストリームタイプの入力マーキングが保持されます）。
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)
SRクラスAおよびSRクラスBの境界ポート（このポートでは、MSRPはどのストリームのアドバタイズメントも受信せず、クラスAおよびクラスBストリームも受信しなかったため、両方のストリームタイプの入力マーキングがCOS 0にマークされます）。
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)
子ポリシーの入力（ユーザ編集可能）
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
さまざまなタイプの出力ポリシー
出力ポリシーは、MSRPによってポート単位で動的に設定されます。MSRPは動的にmax.クラスAおよびクラスBのポート帯域幅の75 %のうち、他の15 %は管理管理トラフィック用に静的に予約されており、残りはAVB-Output-Child-Policyで定義されている異なるトラフィックタイプにオンデマンドで割り当てることができます。
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
この例では、Gi1/0/6はSRクラスAのコアポートで、SRクラスBの境界ポートです（これは、このポートではクラスAストリームのアドバタイズメントのみを受信していることを意味します）。 AVストリームに割り当てられる帯域幅は、ポートの総帯域幅の最大75 %に制限されます。この場合、ポートは1 Gbpsのリンク速度をオートネゴシエートするために、この帯域幅の最大75 %(750 Mbps)をクラスAおよびBストリーム用に予約できます。この場合.MSRPは、クラスA（約701 Mbps）に71 %、クラスBに0 %を動的に予約しました。
ただし、インターフェイスに接続されている実際のQoSポリシーを確認すると、予約可能BWの75 %から、71 %がクラスA（プライオリティレベル1）に実質的に割り当てられていましたが、実際にはBW - 1 %の一部がクラスB（プライオリティレベル2）にに割割割割割りりりりりり当り当当りり当りりりりり当当り当当当当て。 予想どおり、15 %が制御管理トラフィック（プライオリティレベル3）に割り当てられ、残りの帯域幅はユーザが編集可能な出力子ポリシーに割り当てられました。
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>
AVBが正常に動作していることを確認する
トラブルシューティングを5つに分割する必要があります。
1.関係するすべてのスイッチでAVBを適切に設定しましたか。
2. AVBの確認
3. MSRP(QoS)の確認
4. gPTPの確認
5. MVRPの確認
AVBの考慮事項
<<show avb domain>>
- 各AVBストリーム（クラスAおよびクラスB）のポート数とタイプ
- 特定のクラスのコアは、そのSRクラスのストリームアドバタイズメントがそのポートで受信されたことを意味します。
- Boundaryは、そのSRクラスのアドバタイズメントがそのポートで受信されなかったことを意味します。
- Not asCapableは、PTPがそのポートでサポートされていないことを意味します
- ポートは、両方のクラスに対して同時にコアになることができます。
- PCP = QoSプライオリティコードポイント
- VID = AVBに使用されるVLAN-ID
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 >>
- ストリームに関する関連情報（ストリームID、実際の帯域幅、着信および発信インターフェイス）。
- ポートは、そのポートに接続されているAVエンドポイントに応じて、一部のストリームの送信側と他のストリームの受信側を同時に行うことができます。
------------------ 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に関する考慮事項
<<show msrp streams>
<< show msrp streams brief >>
<< show msrp streams stream-id # >>
- 各ストリームのMSRP予約中の各MSRPフェーズに関する関連情報（アドバタイズ、失敗、準備完了、ReadyFailなど）。
------------------ 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 >>
- AVストリームで使用できる75 %の予約可能帯域幅のうち、MSRPネゴシエーションに基づいて実際にポートに割り当てられていた帯域幅（この場合、SRクラスAストリームの場合は2 %のみ）。
------------------ 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 >>
- 関連するすべてのMSRP出力を収集するため
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 の注意事項
- AVBネットワークは、時間の影響を受けやすい音声およびビデオストリームの帯域幅と最小の境界遅延を保証します。
- AVBは、送話者からリスナーへのトラフィックの最悪ケースの遅延目標に基づいて、クラスAとクラスBを時間の影響を受けやすいストリームとして定義します(プライオリティコードは、トラフィックを特定のストリームにマップします)。
- 2つのストリームの遅延目標を次に示します。
- SRクラスA:2ミリ秒
- SRクラスB:50ミリ秒
PTPに関する考慮事項
- Grandmaster Clockの位置を確認して実行します（Grandmaster clockは外部デバイスになることに注意してください）。
<<show ptp brief >>
- この出力のMasterは、このポートが時刻（プライマリ）のソースであることを意味し、Subordinateは、他方の端からタイミングを受信していることを意味します(Faultyは、接続されていないか、もう一方の端がPTPをサポートしていません)。 スイッチ上のすべてのAVBポートがプライマリの場合は、スイッチがグランドマスタークロックになります。
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>
- この出力は、ローカルPTP情報を提供します。
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 >>
- GrandmasterクロックIDに関する情報を提供します。
Switch# show ptp parent
PTP PARENT PROPERTIES
Parent Clock:
Parent Clock Identity: 0x2C:86:D2:FF:ED:AD:A6:0
Parent Port Number: 0
Observed Parent Offset (log variance): 16640
Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A
Grandmaster Clock:
Grandmaster Clock Identity: 0x2C:86:D2:FF:ED:AD:A6:0 <<< Local switch is the Grandmaster Clock of the domain
Grandmaster Clock Quality:
Class: 248
Accuracy: Unknown
Offset (log variance): 16640
Priority1: 2
Priority2: 2
<<show ptp port>>
<<show platform software fed switch active ptp interface>>
- これらの出力には、ネイバー伝搬遅延などの詳細なPTPポート情報が表示されます。
- 最初に、ネイバー伝搬遅延がチェックされ、この値が許容範囲内である場合にのみ、リンクがAVB対応として昇格され、残りのプロセスが続きます。それ以外の場合、リンクはnot asCapable状態に設定され、AVBは動作しません。
- ネットワークの設計/要件に基づいて、ネイバー伝搬遅延を手動で設定できます。
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
MVRPに関する考慮事項
- MVRPはオプションです。AVBには、スイッチのVLANを手動で設定するだけで十分です （トランクモードのポート、vlan 2は通常AVBに使用されます）。
- スイッチでMVRPが有効な場合、MVRPが動作するには、VTPが無効モードまたは透過モードである必要があります。
!
mvrp global
mvrp vlan create
!
!
<snip>
! ! vlan 2 avb ! !
vtp mode transparent
<<show mvrp interface>>
- この例では、switch1にvlan 17を手動で設定しました。その直後に、switch2のTe1/0/2に接続されているトランクインターフェイスGi1/0/1を介して、そのvlanのMVRP宣言の送信を開始します。
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.
- 前に示した出力では、switch1が最近作成されたvlan 17に対してMVRP宣言を送信していますが、そのVLANはまだMVRPに登録されていないため、スイッチがそのポートでプルーニングしています。そのvlanの登録イベントは、switch1で完了していない可能性があります。これは、隣接デバイスswitch2が、そのvlanのMVRP宣言を送信していないことが原因です。
- この例では、隣接デバイスswitch2はMVRPをすでに実行していますが、vlan 17のSVIはまだ作成されていないため、そのvlanのMVRP宣言を送信していませんでした。switch2でvlan 17のSVIを作成するとすぐに、このvlanの宣言の送信が開始され、vlanはswitch1のMVRPに登録されました
### 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
コマンドのリスト
— AVB検証コマンド –
#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>
関連情報
- Cisco Audio Video Bridging Design and Deployment for Enterprise Networks（ホワイトペーパー）
https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/switches/catalyst-3850-series-switches/white-paper-c11-736890.pdf - Cat3Kスイッチでのオーディオビデオブリッジ
https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/switches/q-and-a-c67-737896.pdf - AVB製品ページ
https://www.cisco.com/c/en/us/products/switches/avb.html - Denali 16.3.xのAVB設定ガイド
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 - Everest 16.6.xのAVB設定ガイド
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 - Fuji 16.9.xのAVB設定ガイド
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 - Gibraltar 16.10.xのAVB設定ガイド
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システム：Cisco CatalystスイッチでのAVBの有効化
https://support.biamp.com/Tesira/AVB/Enabling_AVB_on_Cisco_Catalyst_Switches
更新履歴
| 改定 | 発行日 | コメント |
|---|---|---|
2.0 |
15-Oct-2021 |
追加のスタイリング修正を追加 |
1.0 |
14-Dec-2020 |
初版 |
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