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对接原理&配置通过LLDP实现IP话机接入交换机示例

基本概念

VoIP

VoIP(Voice over Internet Protocol)，即指在IP网络上使用IP协议以数据包的方式传输语音。使用VoIP协议，不管是因特网、企业内部互连网还是局域网都可以实现语音通信。在使用VoIP协议的网络中，语音信号经过数字化，压缩并转换成IP包，然后在IP网络中进行传输。VoIP信令协议用于建立和取消呼叫，传输用于定位用户以及协商能力所需的信息。

相比于通过电信运营商网络的专线进行点对点连接的语音通信，使用VoIP协议传输语音通信具有投资省、价格低的优势，数据、语音和视频在同一网络上进行传输。

OUI地址

OUI（Organizationally Unique Identifier）指的是MAC地址的前24位（二进制），是IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气和电子工程师学会）为不同设备供应商分配的一个全球唯一的标识符。

各设备厂商的MAC地址是需要向IEEE申请的，一般IEEE分配前24位，即一个地址段，设备厂商生产的设备再从这个地址段中分配地址。所以根据OUI可以识别话机，也就是根据话机厂商申请的MAC段来识别哪些报文是话机发送的，以此来判断哪些报文属于语音报文。当然这个OUI由用户来配置，而且可以使用掩码，即不需要一定是24位掩码的，掩码长度用户可以自己指定。

802.1Q

802.1Q定义了VLAN TAG的格式，如下图所示：

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

VLAN TAG总计有两个字节，即16bit，其中VID占12bits，PRI占3bits（PRI经常被称为COS优先级或者802.1p优先级），CFI占1bit。

按照报文对VLAN Tag的填充情况，可以分为如下几种：

  • 报文中不带VLAN TAG，即UNTAG报文。
  • 报文虽然携带VLAN TAG，但是VLAN ID为0，即没有VLAN ID。一般称为优先级TAG报文。
  • 报文携带VLAN TAG，且VLAN ID非0，称为TAG报文。
  • 所以按照802.1Q的报文定义，IP话机发送的语音流量的报文可以为TAG报文、优先级TAG报文、UNTAG报文三种。同时由于语音报文的COS值需要为高优先级(一般为5)，以提高语音流的转发优先级。一般主流厂商的IP电话机(例如Cisco的7960系列)，其发送的语音流量是TAG的报文，且COS值默认是5。但是IP话机类型众多，可能会存在部分话机的语音流无法将COS置为5的情况(如COS为0)。

综合考虑，电话机发送的报文有如下5种情况：

  • 携带VLAN TAG且COS 5
  • 携带VLAN TAG且COS 0
  • 携带优先级TAG且COS 5
  • 携带优先级TAG且COS 0
  • 不携带VLAN TAG，即UNTAG方式

说明：华为换机对优先级TAG的报文，目前都是按照Untagged的报文处理的，即接口对收到的优先级TAG报文打上PVID的VLAN Tag。

Voice VLAN

专门用于转发语音报文的VLAN，叫做Voice VLAN。华为交换机的Voice VLAN功能只能指定某个VLAN为语音VLAN，而不会把该语音VLAN分配给语音设备，需要借助于LLDP、DHCP等协议，才可以把指定的Voice VLAN分配给语音设备。

IP话机接入部署方式

IP话机介绍

以Cisco的7960话机为例，IP话机内部构成如图1-1所示。IP话机内部集成了一个三端口的交换芯片，其中：

  1. 接口用于连接上行的交换机或者其他数通设备
  2. 接口连接内部的Phone ASIC，用于承载语音流量
  3. 接口用于连接PC机或者其他数据通讯设备

IP话机内部构成图

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

不同型号的IP话机对接方式支持情况汇总

不同型号的IP话机支持的对接方式不同，本表所示的IP话机是已经经过测试可以正常和交换机正常对接的话机，后续会根据测试结果持续刷新。

不同型号的IP话机对接方式支持情况汇总（本表格适用于V200R009和V200R010版本的交换机）

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

IP话机接入部署方式

根据图1-1可知，IP话机外部一般有两个可见的接口，一个用于连接上行的交换机，一个用于连接PC机。因此IP话机和PC同时部署时，一般有两种部署方式：

一种部署方式是PC挂在IP话机之下，如图1-2所示。这种部署的好处是只占用交换机的一个端口。对于一般的办公场景，办公桌面只需要出一个网口即可以满足语音和数据业务。

PC挂在IP话机之下组网图

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

另一种部署方式是PC和IP话机分别连接到交换机，如图1-3所示。这种部署的好处是语音流和数据流分开部署，更易于管理和维护。

PC和IP话机分别连接到交换机组网图

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

交换机与IP话机对接典型配置方法

交换机与IP话机对接的配置方法有很多种。根据话机类型和交换机支持情况，可以分为几种，如表1-1所示。

交换机与IP话机对接的配置方法汇总

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

配置通过LLDP实现IP话机接入交换机示例

简介

如果语音设备支持LLDP协议，可以在交换机上启用LLDP和Voice VLAN功能实现IP话机接入。通过LLDP协议为语音设备分配Voice VLAN，然后再通过Voice VLAN功能提升语音报文的优先级。

配置注意事项

  • 适用的产品和版本：除S2700SI和S2710SI外，其他版本所有形态均支持。
  • Avaya话机60秒内获取DHCP地址失败导致定时器超时后，话机就开始一直发送Tag0的报文。而交换机对Tag0的报文按照Untagged报文处理，在接口的PVID内转发认证，这样话机就无法使用Voice VLAN进行认证，最终导致IP话机认证失败，无法正常接入交换机。

可以使用下面两种方法规避：

  • V200R003C00及之后版本，建议使用Voice-VLAN include-untagged方式进行规避。具体配置方法，请参见“1.9 配置通过Voice-VLAN include-untagged方式实现IP话机接入交换机示例”。
  • 按如下步骤修改IP话机的VLAN TEST定时器：1，按*键，输入密码，进入菜单项；2，选择VLAN TEST项，修改默认值为0。注意话机重启后，定时器的设置将不生效，需要重新配置。

适用的IP话机

下面话机是已经经过测试可以正常和交换机对接的话机，后续会根据测试结果持续刷新。

  • Cisco

cisco7962G、cisco7975G、cisco7942G、cisco9951G、cisco3905、cisco7971G、cisco7961G、cisco7941G、cisco7911G、cisco8961、cisco7945G、cisco7821G、ciscoSPA525G、ciscoSPA504G、cisco7965G、cisco9971、cisco7906G、cisco7937G、ciscoSPA508G、cisco8945、cisco6945、cisco8841、cisco6941、cisco8831

  • Avaya

avaya1608-I、avaya9650、avaya9611G、avaya4621、avaya1616-I、avaya9630G、avaya1692、avaya9620、avaya9621、avaya9608、avaya1608、avaya9641、avaya1230、avaya1210、avaya9610、avaya1220、avaya9640G

  • Snom

Snom821

  • Polycom

Polycom330、PolycomCX3000

  • Mitel

Mitel5340

  • Nortel

Nortel1140E

组网需求

如图1-4所示：

  • IP话机支持LLDP协议，可以通过LLDP协议获取语音VLAN。
  • IP话机发送的语音报文，优先级比较低，为了保证通话质量，需要提升报文的优先级。
  • 语音流使用VLAN 100进行通信，PC数据流使用VLAN 101进行通信。
  • IP话机的IP地址和DHCP服务器的IP地址不在同一个网段。
  • IP话机需要通过MAC认证接入交换机。

配置通过LLDP实现IP话机接入交换机组网图

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

配置思路

采用如下的思路配置通过LLDP实现IP话机接入交换机：

1.全局和接口使能LLDP功能，为IP话机分配语音VLAN。

2.配置Voice VLAN功能，为IP话机发送的语音报文提升优先级。

3.配置DHCP Relay和DHCP Server功能，为IP话机分配IP地址。

4.配置IP话机按照MAC认证方式进行认证。(如果不需要认证，这一步可以忽略)

  • 操作步骤

步骤一 使能SwitchA的LLDP功能

<HUAWEI> system-view
[HUAWEI] sysname SwitchA
[SwitchA] lldp enable? //全局使能LLDP后，所有接口默认自动使能LLDP

步骤二 配置SwitchA转发数据流功能

# 创建VLAN101。

[SwitchA] vlan batch 101? //数据流使用VLAN 101进行通信

# 设置接口的PVID为VLAN 101。

[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/1
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] port link-type hybrid //其中V200R005C00及之后版本，默认接口类型不是hybrid，需要手动配置
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] port hybrid pvid vlan 101

# 接口以Untagged方式加入VLAN 101。

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] port hybrid untagged vlan 101
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] quit

步骤三 配置SwitchA的Voice VLAN功能

# 创建VLAN100。

[SwitchA] vlan batch 100? //语音流使用VLAN 100进行通信

# 把接口加入语音VLAN。

[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/1
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] port link-type hybrid?? //其中V200R005C00及之后版本，默认接口类型不是hybrid，需要手动配置
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] port hybrid tagged vlan 100? //接口以Tagged方式加入语音VLAN 100
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] quit
[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/2
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] port link-type hybrid
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] port hybrid tagged vlan 100
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] quit

# 使能接口的Voice VLAN功能。

[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/1
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] voice-vlan 100 enable ?
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] quit
[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/2
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] voice-vlan 100 enable ?
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] quit
[SwitchA] voice-vlan mac-address 001b-d4c7-0000 mask ffff-ffff-0000? //V200R003之前版本，需要配置OUI地址，该OUI对应IP话机的MAC地址。V200R003及之后版本不需要
[SwitchA] voice-vlan mac-address 0021-a08f-0000 mask ffff-ffff-0000

步骤四 配置DHCP Relay和DHCP Server功能

1.配置SwitchA为DHCP Relay功能

# 配置接口的DHCP Relay功能。

[SwitchA] dhcp enable? //全局使能DHCP功能，缺省未使能
[SwitchA] interface Vlanif 100? //创建VLANIF100
[SwitchA-Vlanif100] ip address 10.20.20.1 255.255.255.0? //配置VLANIF100的IP地址
[SwitchA-Vlanif100] dhcp select relay? //使能VLANIF接口DHCP中继功能
[SwitchA-Vlanif100] dhcp relay server-ip 10.10.20.2? //配置DHCP中继所代理的DHCP服务器地址
[SwitchA-Vlanif100] quit

# 创建VLANIF 200。

[SwitchA] vlan batch 200
[SwitchA] interface Vlanif 200
[SwitchA-Vlanif200] ip address 10.10.20.1 255.255.255.0? //配置VLANIF200的IP地址，用于和SwitchB交互
[SwitchA-Vlanif200] quit

# 把上行接口加入VLAN 200。

[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/3
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/3] port link-type hybrid
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/3] port hybrid pvid vlan 200
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/3] port hybrid untagged vlan 200
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/3] quit

# 配置缺省静态路由。

[SwitchA] ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.10.20.2? //该路由的下一跳对应SwitchB VLANIF200的IP地址

2.配置SwitchB为DHCP Server，为IP话机分配IP地址

# 配置地址池。

<HUAWEI> system-view
[HUAWEI] sysname SwitchB
[SwitchB] ip pool ip-phone? //创建一个地址池
[SwitchB-ip-pool-ip-phone] gateway-list 10.20.20.1? //配置DHCP服务器的出口网关地址
[SwitchB-ip-pool-ip-phone] network 10.20.20.0 mask 255.255.255.0? //配置该地址池可以分配的网段地址
[SwitchB-ip-pool-ip-phone] quit

# 配置DHCP Server功能。

[SwitchB] dhcp enable? //全局使能DHCP功能，缺省未使能
[SwitchB] vlan batch 200
[SwitchB] interface Vlanif 200? //创建VLANIF200
[SwitchB-Vlanif200] ip address 10.10.20.2 255.255.255.0? //配置VLANIF的IP地址
[SwitchB-Vlanif200] dhcp select global? //配置接口采用全局地址池方式为话机分配IP地址
[SwitchB-Vlanif200] quit

# 把下行接口加入VLAN 200。

[SwitchB] interface gigabitethernet 1/0/3
[SwitchB-GigabitEthernet1/0/3] port link-type hybrid
[SwitchB-GigabitEthernet1/0/3] port hybrid pvid vlan 200
[SwitchB-GigabitEthernet1/0/3] port hybrid untagged vlan 200
[SwitchB-GigabitEthernet1/0/3] quit

# 配置回程路由。

[SwitchB] ip route-static 10.20.20.0 255.255.255.0 10.10.20.1

步骤五 配置AAA认证域，并配置IP话机按照MAC认证方式进行认证

1.配置AAA认证域

# 创建并配置RADIUS服务器模板。

[SwitchA] radius-server template cisco? //创建名为\"cisco\"的RADIUS服务器模板
[SwitchA-radius-cisco] radius-server authentication 192.168.6.182 1812? //配置RADIUS认证服务器的IP地址和端口号
[SwitchA-radius-cisco] radius-server accounting 192.168.6.182 1813? //配置RADIUS计费服务器的IP地址和端口号
[SwitchA-radius-cisco] quit

# 配置认证方案。

[SwitchA] aaa
[SwitchA-aaa] authentication-scheme radius? //创建AAA认证方案为“radius”
[SwitchA-aaa-authen-radius] authentication-mode radius? //配置认证方式为RADIUS
[SwitchA-aaa-authen-radius] quit

# 创建AAA域并配置域的RADIUS服务器模板和认证方案。

[SwitchA-aaa] domain default? //配置default认证域
[SwitchA-aaa-domain-default] authentication-scheme radius? //绑定AAA认证方案“radius”
[SwitchA-aaa-domain-default] radius-server cisco? //绑定RADIUS服务器模板“cisco”
[SwitchA-aaa-domain-default] quit
[SwitchA-aaa] quit

2.配置PC和IP话机按照MAC方式进行认证

V200R007C00及其之前版本、V200R008C00

# 将NAC配置模式切换成统一模式。

[SwitchA] authentication unified-mode? //设备默认为统一模式。传统模式与统一模式相互切换后，管理员必须保存配置后重启设备，新配置模式的各项功能才能生效

# 在接口上使能MAC认证。

[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/1
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] authentication mac-authen? //使能MAC认证
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] quit
[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/2
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] authentication mac-authen
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] quit

V200R009C00及其之后版本

# 将NAC配置模式切换成统一模式。

[SwitchA] authentication unified-mode? //设备默认为统一模式。传统模式与统一模式相互切换后，管理员必须保存配置后重启设备，新配置模式的各项功能才能生效

# 配置接入模板。

[SwitchA] mac-access-profile name cisco? //创建MAC接入模板“cisco”
[SwitchA-mac-access-profile-cisco] quit

# 配置认证模板。

[SwitchA] authentication-profile name cisco? //配置认证模板
[SwitchA-authen-profile-cisco] mac-access-profile cisco? //绑定MAC接入模板
[SwitchA-authen-profile-cisco] quit

# 在接口上应用认证模板。

[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/1
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] authentication-profile cisco? //绑定认证模板，使能MAC认证
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] quit
[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/2
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] authentication-profile cisco
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] quit

3.配置Agile Controller。Agile Controller界面显示版本间可能存在差异，请以实际为准。下面以V100R002C00SPC102版本为例，说明配置方法和配置步骤

a.登录Agile Controller。

打开Internet Explorer浏览器，在地址栏输入Agile Controller的访问地址，并按“Enter”。

然后输入管理员帐号和密码。首次登录Agile Controller，请使用超级管理员帐号admin和密码Changeme123。首次登录之后请立即修改密码，否则无法使用Agile Controller。

Agile Controller的访问地址支持以下形式：

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

b. 增加MAC账号。

  • 选择“资源 > 用户 > 用户管理”。
  • 在左侧导航中选择“所有账号”。
  • 在右侧操作区域内单击“增加”，创建两个MAC账号。其中，第一个“MAC账号”使用的是IP话机的MAC地址，第二个“MAC账号”使用的是PC的MAC地址。
交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

c. 在Agile Controller中添加交换机SwitchA。

  • 选择“资源 > 设备 > 设备管理”。
  • 在右侧操作区域内单击“增加”，在“增加设备”页面，增加对IP话机进行认证的交换机SwitchA。
交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

d.在Agile Controller中添加终端IP话机。

  • 选择“资源 > 终端 > 终端列表”。
  • 在右侧操作区域内单击“增加”，进入“增加设备组”页面。
  • 在“增加设备组”页面，增加终端IP话机组。
交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

  • 单击左侧导航中的设备组，选择创建的设备组“cisco_ipphone”，然后选择“设备列表”，单击“增加”，添加IP话机。
交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

e.在Agile Controller中添加终端PC。

  • 选择“资源 > 终端 > 终端列表”。
  • 在右侧操作区域内单击“增加”，进入“增加设备组”页面。
  • 在“增加设备组”页面，增加终端PC组。
交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

  • 单击左侧导航中的设备组，选择创建的设备组“pc”，然后选择“设备列表”，单击“增加”，添加PC。
交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

f.添加认证规则。

选择“策略 > 准入控制 > 认证授权 > 认证规则”，并单击“增加”，分别为IP话机和PC创建认证规则。

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

g.添加授权规则。

选择“策略 > 准入控制 > 认证授权 > 授权规则”，并单击“增加”，分别为IP话机和PC创建授权规则。“授权结果”选择为“允许接入”。

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

交换机实战案例-交换机与IP话机对接典型案例5

步骤六 检查配置结果

  • IP话机可以正常获取到正确的语音VLAN和IP地址。
  • 在SwitchA上执行命令display access-user，可以看到IP话机的接入信息。

----结束

配置文件

  • SwitchA的配置文件（V200R007C00及其之前版本、V200R008C00）

#
sysname SwitchA
#
voice-vlan mac-address 001b-d4c7-0000 mask ffff-ffff-0000
voice-vlan mac-address 0021-a08f-0000 mask ffff-ffff-0000
#
vlan batch 100 to 101 200
#
lldp enable
#
dhcp enable
#
radius-server template cisco
?radius-server authentication 192.168.6.182 1812 weight 80
?radius-server accounting 192.168.6.182 1813 weight 80
#
aaa
authentication-scheme radius
authentication-mode radius
domain default
authentication-scheme radius
radius-server cisco
#
interface Vlanif100
ip address 10.20.20.1 255.255.255.0
dhcp select relay
dhcp relay server-ip 10.10.20.2
#
interface Vlanif200
ip address 10.10.20.1 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet1/0/1
port link-type hybrid
voice-vlan 100 enable
port hybrid pvid vlan

101
port hybrid tagged vlan 100
port hybrid untagged vlan 101
authentication mac-authen
#
interface GigabitEthernet1/0/2
port link-type hybrid
voice-vlan 100 enable
port hybrid tagged vlan 100
authentication mac-authen
#
interface GigabitEthernet1/0/3
port link-type hybrid
port hybrid pvid vlan 200
port hybrid untagged vlan 200
#
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.10.20.2
#
return

  • SwitchA的配置文件（V200R009C00及其之后版本）

#
sysname SwitchA
#
vlan batch 100 to 101 200
#
authentication-profile name cisco
mac-access-profile cisco
#
lldp enable
#
dhcp enable
#
radius-server template cisco
radius-server authentication 192.168.6.182 1812 weight 80
radius-server accounting 192.168.6.182 1813 weight 80
#
aaa
authentication-scheme radius
authentication-mode radius
domain default
authentication-scheme radius
radius-server cisco
#
interface Vlanif100
ip address 10.20.20.1 255.255.255.0
dhcp select relay
dhcp relay server-ip 10.10.20.2
#
interface Vlanif200
?ip address 10.10.20.1 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet1/0/1
port link-type hybrid
voice-vlan 100 enable
port hybrid pvid vlan 101
port hybrid tagged vlan 100
port hybrid untagged vlan 101
?authentication-profile cisco
#
interface GigabitEthernet1/0/2
port link-type hybrid
voice-vlan 100 enable
port hybrid tagged vlan 100
authentication-profile cisco
#
interface GigabitEthernet1/0/3
port link-type hybrid
port hybrid pvid vlan 200
port hybrid untagged vlan 200
#
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.10.20.2
#
mac-access-profile name cisco
#
return

  • SwitchB的配置文件

#
sysname SwitchB
#
vlan batch 200
#
dhcp enable
#
ip pool ip-phone
?gateway-list 10.20.20.1?
?network 10.20.20.0 mask 255.255.255.0?
#
interface Vlanif200
?ip address 10.10.20.2 255.255.255.0
?dhcp select global
#
interface GigabitEthernet1/0/3
?port link-type hybrid
?port hybrid pvid vlan 200
?port hybrid untagged vlan 200
#
ip route-static 10.20.20.0 255.255.255.0 10.10.20.1
#
return

上期链接：

交换机实战案例-交换机与NLB服务器对接典型案例4

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