Evaluación de los conmutadores Ethernet para Aoip

Vista de categoría Evaluación de conmutadores Ethernet para AoIP Publicado el 13 de diciembre de 2024 Resumen de artículo Ámbito de aplicación Este documento esbozará los pasos a seguir en la evaluación de un conmutador AoIP si decide utilizar uno que no está incluido en nuestro documento The Ethernet Switch: La columna vertebral de cualquier red corporativa, privada o doméstica. En el mundo de AoIP, el conmutador Ethernet es responsable de gestionar los paquetes que componen los flujos de audio distribuidos a todos los dispositivos de la red. La operación Livewire se basa en el diseño y comportamiento de la red, que en gran medida se determina por las características y la configuración de los conmutadores utilizados. En este documento, discutiremos estas funciones y cómo evaluar un conmutador que se considera para su uso con Livewire. Cualquier conmutador que pueda configurarse para comportarse correctamente para los fundamentos de AES67 AoIP es aceptable. Recuerde que los conmutadores deben ser capaces de manejar cientos de miles o millones de paquetes por segundo. El conmutador debe ser de alta calidad, debe ser compatible con el cambio de hardware y debe ser fiable.

Otras topologías de red como mallas o cadenas extendidas sin un punto central para servir como IGMP root querier tendrán que ser diseñadas, configuradas, probadas y verificadas prestando atención al correcto funcionamiento del enrutamiento multicast, QoS (donde se aplica) y PTP (donde se aplica). Existen dos pilares del comportamiento de red de AoIP: IGMP y QoS. IGMP gestiona los dispositivos de suscripción a los flujos que están disponibles en la red mientras que QoS asigna paquetes de audio a la más alta prioridad para la latencia mínima en la red. Las siguientes secciones de este artículo discutirán estas funciones. Revisaremos cómo programarlos utilizando la línea de comandos Cisco y cómo probar su funcionalidad. IGMP Internet Group Management Protocol, o IGMP, es una función que utilizamos para gestionar los flujos que son manejados por el interruptor. Cuando un dispositivo se suscribe a una corriente, es la función del IGMP que se convierte en un dispositivo de conexión a la red de conexión a la red.

Por ejemplo, las instrucciones utilizadas en la línea de comandos de Cisco WS-C2960S son las siguientes: Config t indica a la interfaz que entre en el terminal de configuración donde el usuario puede introducir comandos en la raíz del interruptor. El primer comando ip establece el tiempo de respuesta máximo cuando este interruptor se convierte en el querier IGMP. El segundo comando ip indica al interruptor que apague inmediatamente el grupo multicast con un mensaje "IGMP Leave" que se recibe. Esto impide que se envíe el canal de audio antiguo cuando se hace un cambio de ruta de audio. El tercer comando ip simplemente permite que este cambio se convierta en el querier. (En redes Cisco donde este mensaje está activo en múltiples interruptores, el interruptor con la dirección IP más baja en la subred se convierte en el querier) El cuarto comando ip establece el tiempo de espera. Si no se ven mensajes de consulta de IGMP en la red, asuma que este interruptor se convierte en el querier.

En nuestra configuración recomendada, se utilizan al menos 3 colas prioritarias. Establecer aproximadamente un intercambio igual de ancho de banda a las colas salientes que no son una prioridad estricta. En la línea de comandos de Cisco WS-C2960S, se utiliza lo siguiente: De nuevo, config t entra en el terminal de configuración. El primer comando "mls qos" mapea los niveles COS* 6 y 7 (layer 2 etiquetado como prioridad Vlan) a la cola de salida 1. En este interruptor, sólo la cola de salida 1 puede configurarse a modo de prioridad estricta, que es lo que queremos para la latencia baja (paquete de 250μs) paquetes de audio y sincronización de reloj. El segundo comando "mls qos" mapea los sistemas COS* nivel 5 a la cola de salida 3. Este interruptor tiene 4 colas de salida. Las otras tres colas son round robin solamente. Ponga COS* 5 que es un gran paquete de audio (4ms latencia) en puerto (4ms) en puerto propio para evitar el hambre.

Hay que tener cuidado para asegurar que cada puerto esté configurado correctamente. Hay varios documentos que muestran cómo hacerlo con una gran cantidad de interruptores Cisco en el sitio web de Axia. El fabricante del interruptor también debe ser capaz de proporcionar orientación sobre la configuración de los puertos Access y Trunk. Notas sobre Power Handling Energy Efficient Ethernet (EEE), IEEE 802.3az, es un estándar que permite a los dispositivos de red controlar dinámicamente el consumo de energía basado en el estado de enlace. El estándar IEEE 802.3az fue ratificado por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos en 2010, pero incluso antes de que los fabricantes estándar de interruptores de ratificación estaban implementando modos de funcionamiento respetuosos con el medio ambiente. Al considerar seleccionar los interruptores para una instalación AoIP, este comando de puertos se utiliza para desactivar el fabricante de switch Efficient Ethernet, o dicho modo de funcionamiento respetuoso con el medio ambiente del fabricante. EEE tendrá que ser deshabilitado para optimizar el rendimiento de la red. En la serie Cisco 9000, este comando de puertos se utiliza para desactivar este tipo de conexión a distancia en Trunk.

Objetivo: Determinar que el mecanismo QoS del switch está dando prioridad a los paquetes IP. Criterios de aprobación: Cuando se hace una transferencia de datos pesada entre los dos equipos, no se oyen defectos de audio, no hay luz de sincronización que comience a parpadear, y no se contabilizan sobrecorriente de audio ni infrarrojos en los nodos Livewire. Criterios de fallo: Cuando se hace una transferencia de datos entre los equipos, se oyen defectos de audio, la luz de sincronización comienza a parpadear o se sobreponen a audio: se cuentan tonos de prueba puros de baja frecuencia, como las ondas sine de 220Hz, para lo cual es fácil escuchar clics, pops u otros defectos. 3. Usando la red de audio, entra en los nodos de Livewire y utiliza la red de audio que no funciona correctamente con la red de datos.

Configuración de la prueba: 1. Configure los nodos Livewire para transferir audio en modo Livestream en ambas direcciones, de A a B y B a A. 2. El contenido de audio no importa para esta prueba. Cualquier audio o silencio es aceptable. 3. Conecte el ordenador con el software de rastreo de paquetes a uno de los puertos abiertos del interruptor. 4. Usando el software de rastreo de paquetes, verifique que ninguno de los paquetes de audio o los paquetes de reloj esté llegando al puerto de rastreo. Los paquetes de audio se identifican fácilmente por la alta velocidad de los paquetes multicast. 5. Compruebe cada uno de los puertos abiertos del interruptor, incluidos los puertos de troncamiento. Con IGMP correctamente configurado, multicast no debe ir a los puertos de troncamiento sin un interruptor de núcleo conectado también se configuran a los núcleos multicastier de IGMP. Nivel 2 Pruebas: Edge Switch with Core Switch Estas pruebas están diseñadas para confirmar que el interruptor funciona correctamente con un interruptor central en una jerarquía.

2. Conecte los nodos de audio de Livewire a dos conmutadores de borde diferentes. 3. Configure el conmutador de núcleo para que sea IGMP Querier. 4. Configure los puertos de los conmutadores de borde que se conectan al núcleo, están configurados para el modo de troncalización. (Modo de troncalización significa que todo el tráfico multicast se envía hacia el núcleo). 5. Configure los ajustes de QoS del núcleo y los conmutadores de borde para que sean compatibles. Procedimiento de prueba: 1. Establezca los nodos de Livewire para transferir audio en modo Livestream (modo de baja latencia) en ambas direcciones, de A a B a A. 2. Ejecute el audio en vivo en ambas direcciones, preferiblemente en el borde de prueba puro de baja frecuencia, como 220Hz sine waves, para que el conmutador de datos pueda escuchar los clics, popes u otros defectos de la red. 3. Usando los nodos de Livewire y utilizar el núcleo de comando de control. Observe la cantidad de OR y la conexión a la red.

Esta es una característica importante de redundancia para mantener estudios en el aire en el caso de ciertos fallos del equipo de red o error humano. Criterios de aprobación: La operación de audio y sincronización continúa normalmente cuando se pierde la conexión al interruptor del núcleo. No hay pérdida o distorsión del sonido, no hay luz de sincronización persistente parpadeante, y no se producen inundaciones multicast en el borde o el núcleo. Criterios de fallo: Cuando se interrumpe la conexión al interruptor del núcleo, se produce pérdida o distorsión del audio o se sincronizan los datos de luz persiste. Al reconectar al interruptor del núcleo, el núcleo no se convierte en IGMP querier de nuevo, y todo el tráfico multicast se envía desde el núcleo al borde, o la inundación multicast en el núcleo o el borde. Configuración de prueba: 1. Arreglar la red como dos interruptores de borde conectados al núcleo. 2. Conecte 2 nodos de audio de Live Wire a un interruptor de borde que está bajo prueba. Conecte el tercer nodo de conexión al núcleo. Conecte el 4 nodo C directamente a la conexión al núcleo.

7. Verifique con el rastreador de paquetes que los paquetes de audio no están saliendo de los otros puertos en el interruptor de borde bajo prueba. Esto significa que este interruptor de borde no se está inundando y se ha convertido con éxito en IGMP querier. 8. Continúe monitoreando las inundaciones durante 5 minutos. Algunas decisiones tomadas por la lógica de IGMP tardan algún tiempo en salir. 9. Reconecte el interruptor de borde al interruptor de núcleo. 10. Verifique la conexión de audio entre los nodos que abarcan el núcleo. 11. Verifique que no hay pérdida de audio ni distorsión en todas las rutas de audio. 12. Verifique que no hay inundación con el aspirador de paquetes en el puerto de borde. 13. Verifique que no hay inundación con el rastreador de paquetes en el puerto de núcleo. 14. Utilice la función de monitorización del núcleo se ejecuta para comprobar la cantidad de tráfico que va al interruptor de borde bajo prueba.

Conecte 2 nodos de audio Livewire A y B a un interruptor de borde que está bajo prueba. Conecte el 3er nodo de audio livewire D al otro switch de borde. Conecte el 4o nodo C directamente al switch de núcleo. 3. Configure el conmutador de núcleo para ser IGMP Querier (dirección IP o MAC más baja). 4. Configure los puertos de los switches de borde que se conectan al núcleo, están configurados en modo trunking. (Modo de conexión significa que todo el tráfico multicast se envía hacia el núcleo). 5. Configure los ajustes QOS del núcleo y los interruptores de borde para ser compatibles. 6. Conecte el equipo con el switch de paquetes a C, B a C a C a C a D, etc a la inversa. Todos los nodos de Livewiread se conectan a los nodos de Livewiread. (Modo de conexión de prueba anterior 2.2) El conmutador de audio se activa en ambas direcciones.

Una conexión redundante mal configurada puede crear paquetes duplicados que se reciben. Los paquetes duplicados pueden crear distorsión de audio, y medir como el doble del tráfico de red donde se supone que sólo hay un conjunto de flujos de audio. Prueba 3.3 Verifique el interruptor de conexión redundante sobre : Esta prueba de que la redundancia está funcionando realmente como se pretende. Desconecte una conexión del interruptor al núcleo, verifique el cambio de red, sin pérdida de audio. Reconecte la primera conexión, desconecte la segunda conexión: verifique el audio normal sin inundación. Prueba 3.4, Ciclo de energía un núcleo, recupere, luego altere el ciclo de energía central : Esto está estrechamente relacionado con la prueba 4.3, pero en lugar de probar el cambio redundante con la desconexión de un enlace, estas pruebas para la pérdida de energía y recuperación de cada núcleo. Verifique el sistema de audio normal continúa funcionando en un núcleo, y luego se recupera sin inundación.

Documento adaptado por Ing. Sebastián Vallejos