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Voice vlan 

Voice VLAN是為用戶的語音流專門劃分的VLAN。

網絡中經常有數據、語音、視頻等多種流量同時傳輸。因為丟包和時延對通話質量的影響很大，用戶對語音的質量比數據或者視頻的質量更為敏感，因此在帶寬有限的情況下就需要優先保證通話質量。 

通過配置Voice VLAN，交換機可識別語音流，將語音流加入到Voice VLAN中傳輸，并對其進行有針對性的QoS保障，當網絡發生擁塞時可以優先保證語音流的傳輸。 

一般來說，IP電話分為兩大類： 

發送帶Tag語音報文的IP電話（如Cisco 7960），發送untagged語音報文的IP電話（如華為MC850）。 

若要提高語音數據流的傳輸優先級，首先要能識別出語音數據流。識別出語音數據流后，再對語音數據流提升優先級后傳輸。 

Voice VLAN可以通過以下兩種方式來實現對語音數據流的識別： 

1、通過收到報文的源MAC地址，即基于MAC地址的方式 

    設備可以根據進入接口的數據報文中的源MAC地址字段來判斷該數據流是否為語音數據流。源MAC地址匹配系統設置的語音設備的組織唯一標識符OUI（Organizationally Unique Identifier）的報文被認為是語音數據流。用戶需要預先設置OUI，適用于IP電話上送untagged語音報文的場景。 

2、通過報文攜帶的VLAN Tag，即基于VLAN的方式 

    若有大量IP電話接入交換機，配置IP電話的OUI就可能會非常繁瑣。可在交換機上配置基于VLAN來提升語音報文的優先級，此時設備會根據進入接口的報文的VLAN ID來判斷該數據報文是否為語音報文。當VLAN ID匹配系統配置的Voice VLAN后，則認為是語音數據流。 

    這種方式實現的前提是IP電話支持獲取交換機上配置的Voice VLAN信息的功能，在大量IP電話接入的情況下，可以簡化配置。 

以上方案是從方便配置的角度給出的。實際上，不管IP電話上送的語音報文是否帶VLAN Tag，基于MAC地址和基于VLAN的Voice VLAN都可以實現。 

    主要區別在于： 

    當IP電話上送的是untagged語音報文時，必須配置OUI，才能把語音報文和數據報文區分開來；如果IP電話上送的是帶Tag語音報文，則可配置基于VLAN的Voice VLAN，這樣在大量IP電話接入的情況下，就不用配置繁瑣的OUI，簡化配置。 

1、基于MAC地址的Voice VLAN 

    OUI 

    OUI指的是MAC地址的前24位（二進制），可以用來表示一個MAC地址段，是IEEE為不同設備供應商分配的一個全球唯一的標識符，各設備廠商再從這個地址段中分配24位，從而形成48位的MAC地址。 

所以根據OUI識別IP電話機的原理就是根據IP電話廠商申請的MAC地址段來識別哪些報文是電話機發送的，以此來判斷哪些報文屬于語音報文。 

    Voice VLAN中的OUI有別于上述的通常意義的OUI，這個OUI是由用戶來配置的，而且可以使用掩碼，即不需要一定是24位掩碼的，掩碼長度用戶可以自己指定。OUI的值為voice-vlan mac-address命令中的mac-address和mask參數相與的結果。 

    實現原理 

    如下圖1所示，交換機接收到PC和IP Phone發出的untagged報文后會做如下處理：如果源MAC匹配交換機上配置的OUI（源MAC地址與配置的OUI掩碼進行與運算后等于OUI視為匹配），則為該報文加上Voice VLAN的Tag，并提升報文優先級；如果不匹配，就會為其加上PVID的VLAN Tag，從而保證語音報文的優先發送。

 圖1 基于MAC地址的Voice VLAN示意圖 

    基于MAC地址模式下，接口加入Voice VLAN的方式可分為手動模式和自動模式。 

    自動模式 

    自動模式是指當語音設備發出的報文中源MAC地址匹配配置的OUI時，系統會將連接語音設備的接口自動加入到Voice VLAN中。

    手動模式 

    手動模式下，當使能Voice VLAN功能后，必須通過手工將連接語音設備的接口加入到Voice VLAN中，這樣才能保證Voice VLAN功能生效。 

根據使能了Voice VLAN功能的接口對接收到的數據包的過濾機制可以將Voice     VLAN的工作模式分為安全模式和普通模式。 

    安全模式： 

    使能了Voice VLAN功能的入接口只允許收到的源地址與OUI匹配的語音報文通過，該Voice VLAN內的非語音報文將被直接丟棄，其他VLAN內的報文正常轉發。 

    只有當通過命令voice-vlan remark-mode mac-address指定語音報文基于MAC地址提升優先級時，安全模式才會生效。 

    普通模式： 

    使能了Voice VLAN功能的入接口允許同時傳輸語音報文和非語音報文，容易受到惡意數據流量的攻擊。 

不建議將語音和數據業務規劃在同一個VLAN里面。如確有此需要，請確認Voice VLAN工作在普通模式。 

    2、基于VLAN的Voice VLAN 

    基于VLAN的Voice VLAN實現原理為： 

交換機收到PC和IP Phone發來的報文后會判斷報文的VLAN ID與接口上配置的Voice VLAN ID是否相同，如果相同則認為此數據流為語音數據流并提升優先級，PC發出的Untagged報文則會被加上PVID的VLAN Tag。 

因此基于VLAN的Voice VLAN需要IP Phone可以獲取交換機上配置的Voice VLAN信息。 

    IP Phone獲取交換機上Voice VLAN信息的方法有很多種，以下以IP Phone通過LLDP協議獲取交換機Voice VLAN信息為例介紹一下實現過程。 

如下圖2所示，IP電話上線會主動發送LLDP報文，以獲取交換機上配置的Voice VLAN信息；交換機收到IP電話發送的LLDP報文，會在相關字段填充Voice VLAN信息發給IP電話；IP電話收到攜帶Voice VLAN信息的LLDP報文后，再次發送語音報文時就會帶Tag發送； 

交換機收到帶Tag的語音報文，如果Tag和交換機上配置的Voice VLAN匹配，則為其提升優先級后轉發。交換機收到untagged報文，仍然會加入到PVID所在的VLAN中。 

    這樣，當發生網絡擁塞的時候交換機就能保證語音報文的優先發送。