QoS

[dangquangminh]

Chất Lượng Dịch Vụ (Quality of Service - QoS)

I. Các khái niệm chính

1. 📞 IP Telephony và vai trò của Switch


Switch Cisco hiện đại không chỉ chuyển mạch dữ liệu mà còn hỗ trợ:

• Cung cấp nguồn điện (inline power) cho IP Phone
• Thiết lập kết nối trunk với IP Phone
• Phân biệt luồng thoại (voice) và dữ liệu (data)
• Cấu hình QoS ưu tiên gói tin thoại

---

2. ⚡ Inline Power (Power over Ethernet - PoE)


Cisco IP Phone cần nguồn điện để hoạt động, có thể lấy từ:

• 🔌 Nguồn điện AC + adapter 48V DC
• 🔌 Nguồn DC cấp trực tiếp từ Switch thông qua cáp mạng UTP (PoE)

🔹 Ưu điểm của Inline Power:

• Không cần nguồn điện riêng tại chỗ.
• Switch có thể kết nối với UPS → IP Phone vẫn hoạt động khi mất điện.
• Chỉ cấp nguồn cho thiết bị hỗ trợ PoE (ví dụ: PC cắm vào sẽ không được cấp nguồn).

🔹 Cách switch phát hiện thiết bị PoE:

• Gửi tín hiệu test-tone 340 kHz qua dây cáp.
• IP Phone phản hồi bằng cách "loopback" tín hiệu.
• Nếu phản hồi có, switch xác định có thiết bị hỗ trợ PoE và cấp nguồn 48V DC (trên chân 1,2 và 3,6 của cáp RJ-45).

🔹 Ví dụ cấu hình PoE:


Switch(config-if)# power inline auto ! Cấp nguồn tự động Switch(config-if)# power inline never ! Không cấp nguồn

---

3. 🔀 Voice VLAN – Phân biệt thoại và dữ liệu


Cisco IP Phone có 2 kết nối:

• Một cổng nối về switch
• Một cổng nối đến PC người dùng

➡️ Một cổng switch có thể xử lý đồng thời voice + data:

Voice	Voice VLAN (tagged)
Data (PC)	Native VLAN (untagged)

🔹 Các chế độ hoạt động Voice VLAN:


Switch(config-if)# switchport voice vlan {vlan-id | dot1p | untagged | none}

• vlan-id : Gán voice traffic vào VLAN cụ thể (được gắn thẻ/tagged).
• dot1p : Gán vào VLAN 0, chỉ đánh dấu ưu tiên QoS (802.1p), không cần VLAN ID.
• untagged: Voice nằm chung với native VLAN, không có thẻ VLAN.
• none : Mặc định – không bật Voice VLAN.

🔹 Kết nối trunk đặc biệt với IP Phone

• IP Phone có thể tạo trunk 802.1q động với switch.
• Trunk này mang 2 VLAN: voice VLAN (tagged) và native VLAN (untagged).
• CDP/DTP giúp switch và phone tự động phát hiện trunk.
• Trunk này không hiển thị trong lệnh show interface trunk.
• STP hoạt động trên cả 2 VLAN, portfast được bật tự động.

⚠️ Lưu ý: Chỉ nên nối 1 PC vào cổng "PC" của IP Phone, tránh loop trong STP.

[dangquangminh]

QoS Trust – Độ tin cậy đối với thông tin QoS

1. IP Phone như một thiết bị chuyển mạch trung gian


Khi một IP Phone được kết nối vào switchport:

• Nó có 2 nguồn dữ liệu:
  • Voice: gói tin VoIP từ bản thân IP Phone → có thể tin cậy.
  • Data: gói tin từ PC kết nối qua IP Phone → không đáng tin cậy, có thể bị giả mạo.

2. ⚙️ Cấu hình tin cậy QoS (QoS Trust Configuration)


Thông tin QoS như CoS (Class of Service) hoặc DSCP (Differentiated Services Code Point) có thể đến từ IP Phone hoặc PC. Switch cần quyết định có nên tin các giá trị này không. 🔹 Lệnh cấu hình:



Switch(config-if)# switchport priority extend {cos value | trust}

cos value	Ghi đè CoS trên gói tin từ PC bằng một giá trị cố định (0–7).
trust	Tin tưởng CoS từ PC và chuyển tiếp đến switch.

✅ Khuyến nghị bảo mật: Mặc định nên không tin dữ liệu từ PC. Chỉ dùng trust khi PC chạy ứng dụng QoS hợp lệ (VD: softphone có yêu cầu real-time).

---

III. 📦 Phân loại lưu lượng thoại (Voice Traffic Classification)


Cisco IP Phone sử dụng các giao thức sau để thiết lập và điều khiển cuộc gọi:

SCCP	Skinny Client Control Protocol	2000
SSP	Skinny Station Protocol	2001
SGP	Skinny Gateway Protocol	2002

Các gói thoại (RTP) thường sử dụng UDP trên các port động cao, được đánh dấu QoS (DSCP EF – Expedited Forwarding hoặc CoS 5).

---

IV. 🧪 Kiểm tra cấu hình Power, Voice VLAN và QoS

1. 🔌 Kiểm tra cấp nguồn inline (PoE):



Switch# show power inline [interface-type module/number]

Kiểm tra tổng công suất PoE khả dụng và đang sử dụng.

---

2. 🔍 Kiểm tra giao tiếp CDP giữa IP Phone và Switch:




Switch# show cdp neighbors [interface-type module/number] detail

Thấy thông tin IP Phone như: model, capabilities, version, IP, platform.

---

3. 📑 Kiểm tra cấu hình VLAN của switchport:



Switch# show interface [type mod/num] switchport

Xác minh VLAN dữ liệu (native) và Voice VLAN (tagged).

---

4. 🎚️ Kiểm tra cấu hình QoS trên switchport:




Switch# show mls qos interface [type mod/num]

Hiển thị trạng thái trust (tin cậy) CoS/DSCP trên cổng đó và thống kê gói tin theo hàng đợi QoS.

---