了解Catalyst 3K和Catalyst 9000系列交换机中的AVB

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已更新: 2021 年 10 月 15 日
文档 ID:216531

非歧视性语言

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    简介

    本文档介绍如何在Catalyst 3650、3850、9300和9500平台上配置音频视频桥接(AVB)并对其进行故障排除。 

    背景信息

    音频和视频(AV)设备部署通常采用模拟、单用途、点对点、单向链路。随着部署迁移到数字传输，它们继续保留点对点单向链路架构。这种专用连接模式导致专业和消费者应用中出现大量难以管理和操作的布线。

    我们确定了多种机制来解决这一问题，但这些机制都是非标准的、难以操作和部署，或者昂贵且不灵活的。迁移到以太网基础设施被视为除了降低总拥有成本(TCO)和实现新服务的透明集成之外，还满足专业AV设备需求的一种方式。但是，部署机制缺乏灵活性和互操作性。

    为了加速采用基于以太网的AV并提供更灵活的部署，IEEE开发了IEEE 802.1音频视频桥接(AVB)标准。此标准定义了一种机制，通过该机制，终端和网络作为一个整体发挥作用，从而能够在消费者应用中实现高质量的AV流，并通过以太网基础设施进行专业的AV部署。

    硬件/软件支持

    从软件版本Cisco IOS® XE Denali 16.3.x开始，Cat3K平台支持AVB。在Cat9k中，AVB功能是在Fuji-16.8.1a中引入的。由于软件版本不断改进，AVB功能也在不断更新。

    这些平台支持AVB：

    Catalyst 3650/3850 Catalyst 9300 Catalyst 9400 Catalyst 9500
    支持的SKU/PID
    • WS-C3650-24PDM
    • WS-C3650-48FQM
    • WS-C3650-8X24PD
    • WS-C3650-8X24UQ
    • WS-C3650-12X48FD
    • WS-C3650-12X48UQ
    • WS-C3650-12X48UR
    • WS-C3650-12X48UZ
    • WS-C3850-12x48U
    • WS-C3850-24XU
    • WS-C3850-12XS
    • WS-C3850-16XS
    • WS-C3850-24XS
    • WS-C3850-32XS
    • WS-C3850-48XS
    • 所有型号均支持
    • 17.2软件支持PTPv2/gPTP
    • 尚不支持AVB*
    		  
    • C9500-24Q
    • C9500-12Q
    • C9500-40X
    • C9500-16X

    注意：目前，AVB仅在固定/独立平台上受支持，不支持堆叠配置。模块化平台（如Cat9400）的支持正在规划中。

    AV模拟技术

    AVB

    但丁

    CobraNet

    标准

    IEEE802.1（以太网音频/视频）

    专有（IP音频）

    专有（以太网音频）

    信道容量

    在>=10Gbps网络时的最高信道容量

    在1Gbps网络中提供更高的信道容量

    100Mbps网络下的低信道容量

    时钟同步

    IEEE802.1AS gPTP

    所有设备（交换机、AVB终端）都需要支持gPTP

    IEEE1588

    支持DANTE的设备需要支持IEEE1588

    专有

    延迟

    <2毫秒

    <2毫秒

    <5.33毫秒

    对于许多应用而言为高

    帧/数据包格式

    第2层以太网帧

    第3层IP数据包，但不可路由

    第2层以太网帧

    配置和安装

    简单（来自不同供应商的控制器软件）

    简单（DANTE提供的控制器软件）

    复杂

    许可证费用

    不适用

    昂贵

    昂贵

    网络交换机/路由器

    交换机需要支持AVB

    自动设置QoS

    更好的QoS功能

    标准交换机

    手动设置QoS

    使用标准IP语音(VoIP)服务质量(QoS)交换机功能

    标准交换机

    手动设置QoS

    AVB IEEE标准

    IEEE 802.1音频视频网桥(AVB)实际上包含这四种IEEE标准。这意味着，无论何时出现AVB问题，我们都必须考虑每个标准并相应地排除故障：

    IEEE802.1AS (gPTP)

    • 广义精确时间协议(gPTP)。
    • 对时间敏感的应用第2层设备的定时和同步。

    IEEE802.1Qat (MSRP)

    • 多流预留协议(MSRP)。
    • 用于资源预留的端到端流量准入控制系统。

    IEEE802.1Qav(QoS)

    • 时间敏感流(FQTSS)的转发和队列。
    • AV流量调度和整形。

    IEEE802.1Qak(MVRP)

    • 多个VLAN注册协议。
    • 动态配置和共享vlan信息。

    AVB网络术语

    • AVB Talker：AVB流的源。
    • AVB网桥/交换机。
    • AVB侦听器：AVB流的使用者。
    • AVB流：在AVB讲话者与监听程序之间建立的数据流。

    AVB_Network

    注意：某些AVB终端可以同时充当AVB讲话者和AVB听众。

    AVB拓扑

    AVB域

    AVB_Dmn

    注意：每台交换机仅支持一个AVB域。

    AVB PTP域

    PTP_Dmn

    注意：gPTP仅支持一个域。

    BMCA用于选择每个链路上的主时钟，并最终为整个gPTP域选择根时钟。根时钟负责为整个域提供定时和同步。BMCA用于使用通告消息选择每个链路上端口的主要状态和辅助状态。选择作为主要时钟的最佳时钟取决于时钟质量（稳定性）和配置（例如gPTP优先级）。它在每个端口上本地运行，将其自己的本地数据集与从相邻设备收到的通告消息上的数据集进行比较，以确定链路上的最佳时钟。

    • Primary：此端口是路径上的时间源。
    • 从属：此端口与处于从属状态的路径上的设备同步。

    支持gPTP的交换机通过测量对等延迟来确定对等体是否也支持gPTP，对等延迟是直接连接的端口之间的延迟，中间没有交换机。此延迟测量机制使用消息类型Pdelay_Req、Pdelay_Resp和Pdelay_Resp_Follow_Up。根据这些消息交换，确定端口gPTP功能。 一旦建立了主从时钟层次结构，时钟同步过程就会开始。

    gPTP基于IEEE1588v2

    • 它类似于1588v2中指定的BMCA，在状态机中很少简化
    • 没有Pre-primary状态(在到达Primary状态之前)。
    • 没有国外初级资格期限。
    • 没有未校准状态(在到达从属状态之前)。

    gPTP

    IEEE1588v2

    传输

    仅L2

    L2/L3

    系统组合

    只有时间感知gPTP设备才能在网络中

    可以同时使用PTP时间感知设备和时间感知设备

    域

    仅允许一个

    可以有多个

    最佳主时钟选择算法

    简化的状态机

    存在预初级状态和未校准状态

    设备类型

    AVB终端和AVB交换机

    普通、边界和透明时钟

    AVB MSRP域(QoS)

    MSRP_Dmn

    讲话者声明通过输出端口转发，这些端口可能导致保留的目标MAC地址。监听器声明仅传播到具有相关讲话者声明（即，基于匹配流ID）的端口。如果在任何交换机端口上未注册任何关联的Talker声明，则不会传播监听程序声明。

    注意：MSRP感知型交换机自动生成过时注册的撤销注册，以终止AVB会话。

    MSRP -在通告注册期间保留失败

    MSRP_Fail_A

    MSRP -就绪注册期间保留失败

    MSRP_Fail_R

    MSRP -流量生成者状态

    讲话者通告：在来自讲话者的网络路径上未遇到任何带宽或其他网络限制的数据流的通告。

    讲话者失败：由于带宽限制或来自讲话者的路径上的其他限制，侦听器无法使用的流通告。

    MSRP -侦听程序状态

    Ready：此子类型表示至少有一个监听程序想要监听并且已成功保留资源，没有监听程序想要监听但无法保留资源。

    Ready Failed：此子类型表示至少有一个监听程序想要监听并成功预留资源，但至少有一个其他监听程序想要监听，但无法预留资源。

    Asking Failed：此子类型表示至少有一个监听程序想要监听但无法保留资源，但没有监听程序想要监听并且成功保留资源。

    AVB架构- QoS流量类别 

    支持8Q策略。Cat3K/Cat9K不支持每端口入口队列。针对AVB对内部队列进行了微调，以便为交换机内的SR类流量提供端到端优先处理（低延迟）。

    控制流量示例：OAM、信令、网络控制、网间控制

    数据流预留(SR) A类 数据流预留(SR) B类 Control Traffic VoIP

    最高优先级

    最坏情况下延迟2毫秒

    COS 3

    第二高优先级

    最坏情况下延迟50毫秒

    COS 2

    COS 6,7

    COS 5
    多媒体 交易数据 批量/清道夫数据 尽力

    COS 4

    COS -

    COS 1

    		  COS 0

    IEEE802.1Qav - QoS入口重标记

    • 使用传入帧的PCP（优先级控制点）将AVB流数据包分类为SRP流量类。 
    • 为了保护保留的流量，AVB交换机不能允许非AVB参与者端口将尽力而为流量转发到SRP类队列。
    • 要实现此保护，必须在所有非AVB参与者端口（SRP域边缘端口）上执行入口重新标记，以将匹配任何SRP类的传入PCP更改为尽力PCP。 
    • 任何端口的SRP域状态更改（边缘与核心）时，都必须添加或删除此重新标记。

    IEEE802.1Qav - QoS出口队列

    • SR类流量被映射到支持基于信用的流量整形器算法的出口优先级队列
    • AVB核心端口每类和每端口的出口整形器速率（用于带宽预留）的动态配置
    • 对于Cat3k，在16.3.1版本中，交换机生成的控制流量（即gPTP、MSRP）位于“尽力而为”队列中。它们在16.3.2版本和之后的优先级队列中。

    AVB架构-带宽分配设计

    • 最多为SR A类+ SR B类分配75%的带宽。
    • SR A类最多可保留75%的带宽。
    • SR B类保留SR A类未使用的带宽。
    • 带宽按照先到先得的原则分配给AV流。
    • 基于硬件信用度的整形器可均匀安排AVB流量。

    AVB MVRP域

    什么是MVRP？

    • 多VLAN注册协议(MVRP)是一种基于MRP（多注册协议）的应用，它支持VLAN桥接网络中的端口上的VLAN动态注册和取消注册。它使用MRP声明要在桥接网络中每个网桥的每个端口的数据库中注册的属性。 MVRP使用的实际属性是VLAN ID。如果站点或配置的网桥端口不（不）需要接收给定VLAN ID的帧，则它们会进行（撤销）声明。如果MVRP在网桥端口上注册了VLAN ID，则网桥知道必须在网桥端口上传输该VLAN ID的帧。

    • MVRP允许AVB终端在需要接收特定VLAN ID的帧时进行声明。

    • MVRP允许AVB终端在不需要接收特定VLAN ID的帧时撤销声明。

    在交换机上启用MVRP时

    • 来自终端的MVRP VLAN声明会触发交换机上的VLAN创建。
    • 端口有三种不同的MVRP注册模式：
      正常- VLAN根据设备声明动态注册/取消注册。这是MVRP全局启用时的端口默认模式（mvrp注册正常）。 
      固定- 端口忽略所有MVRP声明。MVRP不会动态修剪静态配置的VLAN。此模式可在连接到不支持MVRP的网络设备（固定mvrp注册）的接口上逐个端口进行配置。
      Forbidden - 端口将忽略所有传入的MVRP消息并修剪VLAN（mvrp注册被禁止）。

    注意：VTP必须处于禁用模式或透明模式，MVRP才能正常工作。

    注意：MVRP以双向方式处理声明和注册事件，这意味着，如果在其中一个设备上启用此功能，该域中的终端和相邻网桥也需要具有MVRP感知能力，否则，如果启用MVRP的网桥未收到某些VLAN的声明/注册信息，则会修剪某些VLAN，这可能导致潜在的连接问题。

    当交换机上未启用MVRP时

    手动将交换机配置为中继模式，以允许AVB流预期使用的所有VLAN。

    AVB流程-汇总

    1. MSRP初始化gPTP以进行时间同步。
    2. MSRP在AVB交换机端口上初始化QoS策略。
    3. MSRP信令（带有讲话者和监听器声明）检查资源。保证带宽和上限延迟。
    4. 动态调整QoS（整形器）。高达75%的带宽分配给SR A类+ SR B类。
    5. MSRP添加第2层组播条目。
    6. AV流开始流动。

    AVB_Altog

    AVB组件交互

    AVB交互

    排除Cat3k和Cat9k交换机中的AVB故障

    AVB配置

    如何配置AVB

    步骤1: 启用AVB功能及其相应的VLAN：

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

    注意：AVB使用的标准VLAN-ID是VLAN 2。可以使用cli avb vlan <vlan-id>在交换机中为AVB VLAN设置不同的VLAN-ID。此配置用于指定通过MSRP应用AVB特定QoS设置的VLAN。如果需要在AVB终端设备控制器上使用需要设置的非标准VLAN（默认的VLAN 2除外），以便AVB终端设备向交换机声明AVB所需的正确VLAN，否则，AVB终端设备可以在与交换机上配置的VLAN不同的VLAN上通告其流。

    第二步： 将沿着AVB连接路径的交换机接口配置为dot1q中继端口：

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

    第 3 步（可选）： 在交换机上启用MVRP以启用动态VLAN传播。

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

    第 4 步（可选）： 调整交换机上的PTP优先级。

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

    MSRP自动添加的配置

    Cisco XE Denali 16.3.2引入了对AVB的分层QoS支持。AVB分层QoS策略是一种两级父子策略。AVB父策略将音频、视频流量流(SR-Class A、SR-Class B)和网络控制数据包与标准尽力而为以太网流量（非SR）分离，并相应地管理流。

    注意：AVB的QoS策略由MSRP自动创建并控制。

    注意：最终用户完全控制包含非SR类属性的子策略，并且只能修改这些子策略，即……：policy-map AVB-Output-Child-Policy和policy-map AVB-Input-Child-Policy。 即使在重新加载后，AVB HQoS子策略配置也会保留。

    不同类型的入口策略

    A类SR的核心端口和B类SR的边界端口（这意味着在该端口上，MSRP仅接收了A类流的通告，因此B的所有流量都重新标记为COS 0，而保留A类流的标记）。

    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 Class B的核心端口和SR Class A的边界端口（这意味着在此端口上，MSRP仅收到有关B类流的通告，因此A的所有数据流都重新标记为COS 0，而B类流的标记保留）。

    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 Class A和SR Class B的核心端口（这意味着在此端口上，MSRP接收了A类和B类流的通告，因此将保留这两种流类型的入口标记）。

    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 Class A和SR Class B的边界端口（这意味着在此端口上，MSRP未收到任何流的通告，既不是A类也不是B类流，因此这两种流类型的入口标记都重新标记为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)

     输入子策略（用户可编辑）

    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

    不同类型的出口策略

    出口策略也由MSRP在端口基础上动态配置。MSRP可以为A类和B类动态保留最多75%的端口带宽。其他15%被静态预留给控制管理流量，其余部分可以按需分配给AVB-Output-Child-Policy上定义的不同流量类型：

    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

    在本例中，Gi1/0/6是SR A类核心端口和SR B类边界端口（这意味着在此端口上，我们只接收A类流的通告）。分配给AV流的带宽限制为总端口带宽的最大75%。由于在这种情况下，端口自动协商的链路速度为1 Gbps，因此可将此带宽的75%(750 Mbps)预留给A类和B类流。在本例中。MSRP为A类动态保留71%（约701 Mbps），为B类动态保留0%。

    但是，当我们检查连接到接口的实际QoS-Policy时，我们可以注意到，从可保留BW的75%来看，71%实际上已分配给A类（优先级1），但实际上，BW的一小部分(1%)也已分配给B类（优先级2）。正如预期的那样，15%被分配到control-mgmt流量（优先级3），剩余带宽被分配到用户可编辑的出口子策略：

    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>

    验证AVB是否正常工作

    您必须将故障排除分为五部分：

    1. 我们是否在所有涉及的交换机中正确配置了AVB？

    2. 检查AVB

    3. 检查MSRP (QoS)

    4. 检查gPTP

    5. 检查MVRP

    AVB注意事项

    <<显示avb域>>

    • 每个AVB流的端口数量和类型（A类和B类）
    • 特定类的核心表示该端口上收到该SR类的流通告。
    • 边界表示该端口上未收到该SR类的通告。
    • 不asCapable意味着该端口不支持PTP
    • 端口可以同时作为两个类别的核心端口。
    • PCP = QoS优先级代码点
    • VID =用于AVB的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 >>

    • 流的相关信息（流ID、实际带宽、传入和传出接口）。
    • 根据连接到某个端口的AV终端，端口可以同时作为某些流的发送方和某些其他流的接收方。
    ------------------ 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注意事项

    <<显示msrp流>>

    << show msrp streams brief >>

    << show msrp streams stream-id # >>

    • 每个流的MSRP预留期间每个MSRP阶段的相关信息（Advertise、Fail、Ready、ReadyFail等）。
    ------------------ 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-Streams可以使用的75%可预留带宽中，有多少实际分配给了基于MSRP协商的端口（在本例中，SR-Class A流仅为2%）。
    ------------------ 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 >>

    • 收集所有相关MSRP输出
    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 注意事项

    • AVB网络可保证对时间敏感的音频和视频流的带宽和最小限定延迟。
    • AVB将A类和B类定义为对时间敏感的流，基于从讲话者到收听者的流量的最差延迟目标(优先级代码指向将流量映射到特定流，COS 3用于A类，COS 2用于B类)。
    • 下面列出了两个流的延迟目标：
      • SR-A类：2毫秒
      • SR-Class B：50毫秒

    注意：每跳最坏情况延迟贡献的总和，会导致SR-A类的总端到端延迟为2毫秒或更短，SR-B类的总端到端延迟为50毫秒或更短。从讲话者到听众的典型7跳AVB部署可满足这些延迟要求。

    注意：mGig平台上的100Mbps或更低速度不支持gPTP。原因：100Mbps速度会导致抖动超过50毫秒。

    PTP注意事项

    • 检查根时钟的位置并运行（请注意，根时钟可以是外部设备）：

    << show ptp brief >>

    • 在此输出中，Master表示此端口是时间源（主要），Subordinate表示它从另一端接收计时(Faulty表示未连接或另一端不支持PTP)。如果交换机上的所有AVB端口都是主端口，则交换机是根时钟。 
    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 >> 

    • 此输出提供本地PTP信息。
    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

    <<显示ptp parent >>

    • 提供有关根时钟标识的信息：
    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

    <<显示ptp端口>>

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

    • 这些输出显示详细的PTP端口信息，例如邻居传播延迟。
    • 首先，检查邻居传播延迟，只有当此值在允许范围内，链路才提升为支持AVB，其余进程才会执行。否则，链路将设置为not asCapable状态，并且AVB将停止工作。
    • 根据网络设计/要求，可以手动配置邻居传播延迟：
      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注意事项

    • MVRP是可选的。在交换机上手动配置VLAN足以支持AVB（端口处于TRUNK模式，VLAN 2通常用于AVB）。
    • 如果在交换机上启用MVRP，则VTP必须处于禁用或透明模式才能运行MVRP。
    !
    mvrp global
    mvrp vlan create
    !
    !
    <snip>
    !
!
vlan 2
avb
!
!
    vtp mode transparent

    << show mvrp interface >>

    • 在本例中，我们在switch1上手动配置了vlan 17。我们可以看到，在那之后，我们立即开始通过中继接口Gi1/0/1(连接到switch2的Te1/0/2)发送该vlan的MVRP声明：
    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.
    • 在前面显示的输出中，我们可以看到switch1正在发送最近创建的vlan 17的MVRP声明，但是该vlan尚未注册到该接口的MVRP中，因此该交换机在该端口上正在修剪该vlan。switch1上该vlan的注册事件尚未完成，很可能是因为邻居设备switch2没有发送该vlan的MVRP声明(因为该vlan不存在于该设备上或因为switch2没有运行MVRP)。
    • 在我们的示例中，相邻设备switch2已经在运行MVRP，但用于vlan 17的SVI尚未创建在那里，因此它不会发送用于该vlan的MVRP声明。我们在switch2上为vlan 17创建SVI后，它就开始发送此vlan的声明，并且vlan已在switch1的MVRP中注册
    ### 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

    提示：如果相邻设备不运行或不支持MVRP，则可以在已运行MVRP的交换机上，在连接不支持MVRP的相邻设备的端口上配置此行：'mvrp registration fixed'。此配置会忽略该端口上的所有MVRP声明，并且交换机上静态配置的所有VLAN不会被MVRP在该接口上动态修剪。

    命令列表


    — AVB验证命令—

    #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>

    相关信息

    修订历史记录

    版本 发布日期 备注
    2.0
    15-Oct-2021
    添加了一些额外的样式修复
    1.0
    14-Dec-2020
    初始版本

    提供者

    • 爱德华多·克鲁斯
      思科专业服务
    • 路易斯·费尔南多·帕斯特拉纳
      思科TAC工程师

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