I. CÁC KHÁI NIỆM
IP Telephony
Catalyst switch có thể cung cấp nguồn cho các IP phones, hình thành các kết nối trunking với IP phones, cung cấp một mức độ chất lượng dịch vụ (QoS) cho các gói tin mang thông tin của tiếng nói (voice packet).
Inline power.
Một thiết bị điện thoại của hãng Cisco dùng cho mạng IP (Cisco IP Phone) cũng giống như tất cả các điểm khác trong hệ thống mạng ở chổ thiết bị phải có nguồn điện để hoạt động. Nguồn điện có thể đến từ hai nơi:
- Từ một nguồn điện xoay chiều.
- Từ nguồn DC trích ra từ cáp mạng (data cable).
Trong cách thứ nhất, một thiết bị chuyển đổi sẽ chuyển đổi điện xoay chiều (AC) 220V sang 48V dòng điện 1 chiều (DC) cho điện thoại IP hoạt động. Nếu bị cúp điện, điện thoại IP (IP phone) sẽ không hoạt động. Giải pháp thứ hai còn gọi là inline power. Khi này, nguồn 48V DC sẽ được cung cấp đến IP phone trên cùng cáp mạng UTP được dùng để kết nối Ethernet. Nguồn điện DC trong trường hợp này chính là Catalyst switch. Ưu điểm của cách này là nguồn điện có thể được quản lý, giám sát chỉ cho IP phone. Nếu một máy PC bình thường được gắn vào cùng một cổng của switch, nguồn điện sẽ không được cấp cho PC. Catalyst switch cũng có thể gắn vào một bộ lưu điện UPS; điều này cho phép IP phone vẫn hoạt động ngay khi cúp điện. Khi một switch được bật lên, switch sẽ gửi ra một tín hiệu kiểm tra test-tone 340-kHz trên đôi sợi cáp truyền của cáp UTP. Đây là cách mà switch tìm ra thiết bị được gắn vào cổng của nó có khả năng cung cấp nguồn điện trực tiếp từ switch (power inline) hay không. Thiết bị IP phone sẽ nối tắt cặp cáp truyền và nhận. Khi IP phone được nối vào một cổng của switch, switch sẽ nghe thấy tín hiệu test-tone được lặp vòng lại. Switch sẽ kết luận là có một thiết bị đang tồn tại và có thể cấp nguồn cho thiết bị này. Nguồn điện sẽ được cấp trên cặp số 2 và 3 (RJ-45 chân số 1,2 and 3,6) at 48V DC. Tính năng power inline có trong switch 3550-24-PWR, Catalyst 4500 và Catalyst 6500. Switch cũng có thể cung cấp một công suất nguồn mặc định cho các thiết bị IP phone gắn vào nó. Ví dụ một IP phone đầu tiên nhận một công suất là 15.0watts (0.36amps, 48V DC). Switch sau đó sẽ cố gắng gởi các thông điệp phát hiện láng giềng của Cisco (CDP) cho thiết bị. Các khung CDP này nhằm mục đích kiểm tra xem công suất thực sự cần bởi IP phone.
Mỗi cổng của switch sẽ tự động phát hiện sự tồn tại của một thiết bị có khả năng dùng power inline.
Switch(config-if)#power inline {auto | never}
Voice VLAN
Cisco IP phone sẽ tạo ra một luồng dữ liệu cho âm thanh (voice data stream). Thêm vào đó, nó cung cấp một kết nối cho các máy tính (PC) của người dùng. Điều này cho phép một cổng Ethernet duy nhất có thể được cài đặt cho mỗi người dùng (1 dữ liệu + 1 âm thanh). Âm thanh và người dùng máy tính luôn hoạt động ở chế độ truy xuất. Kết nối giữa điện thoại IP và switch sẽ được điều chỉnh: bạn có thể cấu hình switch ra lệnh cho điện thoại IP dùng dạng 802.1q trunk hoặc như là một kết nối truy xuất bình thường. Nếu dùng kết nối trunking, dữ liệu âm thanh có thể được tách ra khỏi các dữ liệu khác của người dùng. Nếu như là một kiểu chế độ truy xuất (access mode), cả dữ liệu và âm thanh phải được kết hợp trong một VLAN duy nhất.
Cấu hình voice VLAN
Phần này sẽ khảo sát dữ liệu âm thanh sẽ được đóng gói như thế nào. Các gói tin âm thanh (voice packet) sẽ được mang trong một VLAN duy nhất gọi là Voice VLAN hoặc trên một VLAN mang dữ liệu bình thường, gọi là native VLAN. Thông tin chất lượng dịch vụ từ các gói tin âm thanh cũng phải được mang theo trong các gói tin. Để cấu hình điện thoại IP, chỉ cần cấu hình trên cổng switch mà điện thoại IP đó gắn vào. Cấu hình cổng cũng không cần chuyển sang trạng thái trung kế (trunk). Dùng lệnh sau đây để chọn lựa chế độ hoạt động của voice VLAN:
Switch(config-if)# switchport voice vlan {vlan-id | dot1a | untagged | none}
Trạng thái mặc định cho tất cả các cổng của switch là none, nghĩa là chế độ trunk kế (trunk mode) không được dùng giữa điện thoại IP và switch. Sự khác nhau giữa dot1p và untagged là việc có đóng gói hay không các gói tin âm thanh. Dot1p sẽ đặt các gói tin âm thanh trong VLAN 0 (không phải là native VLAN). Khi này, ta cũng không cần thiết phải được tạo ra voice VLAN. Trong chế độ untagged, các gói tin âm thanh sẽ được đặt trong native VLAN. Do đó ta sẽ không cần VLAN ID hay tạo ra voice VLAN. Trường hợp dùng mục chọn vlan-id, âm thanh sẽ được mang trên những VLAN khác nhau. Dữ liệu của người dùng từ PCs sẽ luôn được mang trong native-VLAN, packet sẽ luôn luôn không bị untagged. Kết nối trunk được dùng giữa IP phones và Catalyst được tạo ra động và chỉ chứa 2 VLAN - một voice vlab (tagged VVID) và native VLAN (untagged). Khi kết nối trunk là active, ta dùng lệnh show thì cũng không thấy kết nối trunking này. Cấu hình trunk đặc biệt này sẽ được dò tìm thông qua các giao thức DTP và CDP. Spanning-Tree Protocol STP cũng sẽ hoạt động trên kết nối trunking với 2 phiên bản: một phiên bản cho native VLAN mà một phiên bản cho voice-VLAN. STP port-fast cũng được tự động bật lên, vì vậy chỉ nên dùng một PC cắm vào port PC trên phone.
QoS trust
Khi một IP phone được gắn vào một switch-port, hãy xem phone như là một switch khác. Ip phones có hai nguồn dữ liệu. Thứ nhất là các gói VoIP xuất phát từ phone: IP phone có thể kiểm soát chính xác các thông tin QoS nào được bao gồm trong voice packtes. Thứ hai là dữ liệu từ Pc của người dùng: các gói dữ liệu từ PC. Thông tin về QoS không thể được tin cậy là chính xác. Vì vậy, switch sẽ điều khiển thiết bị IP phones thông qua các CDP frame là switch sẽ tin cậy các thông số QoS cho các dữ liệu người dùng như thế nào. Để cấu hình thao tác này, dùng lệnh:
switch(config-if)# switchport priority extend {cost value | trust}
Bình thường, các thông tin QoS từ máy tính kết nối vào IP phone không nên được xử lý. Điều này là do các ứng dụng trên PCs có thể giả lập giá trị CoS hoặc DSCP. Trong trường hợp này, nên dùng mục chọn CoS trong lệnh trên để IP phone sẽ ghi đè lên các giá trị giả. Khung với các giá trị lớp dịch vụ (CoS) mới sau đó sẽ được chuyển đến switch. Trong một vài trường hợp, máy tính có thể cần phải chạy những ứng dụng có các yêu cầu QoS. Vì vậy IP phone phải có trách nhiệm chuyển tải các giá trị CoS này đến switch. Mục chọn trust sẽ dùng trong trường hợp này. Mặc định, các dữ liệu từ máy tính sẽ không được tin cậy và bị IP phone ghi đè lên giá trị CoS=0.
