Comprensión de AVB en switches Catalyst 3K y Catalyst 9000 Series

Introducción

Este documento describe cómo configurar y resolver problemas de Audio Video Bridging (AVB) en las plataformas Catalyst 3650, 3850, 9300 y 9500. 

Antecedentes

Tradicionalmente, las implementaciones de equipos de audio y vídeo (AV) han consistido en enlaces analógicos, unidireccionales, punto a punto. A medida que las implementaciones migraban a la transmisión digital, continuaban conservando la arquitectura de enlace unidireccional punto a punto. Este modelo de conexión dedicado daba como resultado un cableado masivo en aplicaciones profesionales y de consumo que era difícil de gestionar y utilizar.

Se identificaron múltiples mecanismos para resolver este problema, pero todos ellos eran no estándar, difíciles de operar e implementar, o costosos e inflexibles. La migración a una infraestructura Ethernet se consideraba un medio para satisfacer las necesidades de los equipos audiovisuales profesionales, además de reducir el coste total de propiedad (TCO) y permitir la integración transparente de nuevos servicios. Sin embargo, el mecanismo de implementación carecía de flexibilidad e interoperabilidad.

Para acelerar la adopción de AV basado en Ethernet y proporcionar una implementación más flexible, IEEE desarrolló el estándar IEEE 802.1 Audio Video Bridging (AVB). Este estándar define un mecanismo mediante el cual los terminales y la red funcionan como un todo para permitir la transmisión AV de alta calidad a través de aplicaciones de consumo a implementaciones AV profesionales a través de una infraestructura Ethernet.

Asistencia para hardware/software

AVB es compatible con las plataformas Cat3K a partir de la versión de software Cisco IOS® XE Denali 16.3.x. En Cat9k, la función AVB se introdujo en Fuji-16.8.1a. Se han producido mejoras significativas a lo largo del tiempo, por lo que las versiones más recientes del software incluyen mejoras para la función AVB.

Estas plataformas admiten AVB:

Tecnologías analógicas AV

Estándares AVB IEEE

El puente de audio y vídeo (AVB) IEEE 802.1 engloba estos cuatro estándares IEEE. Esto significa que siempre que haya un problema de AVB, tenemos que tener en cuenta cada uno de los estándares y resolver los problemas en consecuencia:

IEEE802.1AS (gPTP)

• Protocolo de tiempo de precisión generalizado (gPTP).
• Sincronización y sincronización para dispositivos de capa 2 de aplicaciones sensibles al tiempo.

IEEE802.1Qat (MSRP)

• Protocolo de reserva de secuencia múltiple (MSRP).
• Sistema de control de admisión de tráfico de extremo a extremo para la reserva de recursos.

IEEE802.1Qav (QoS)

• Reenvío y colas para flujos urgentes (FQTS).
• Programación y modelado del tráfico antivirus.

IEEE802.1Qak (MVRP)

• Protocolo de registro de VLAN múltiple.
• Configuración dinámica y uso compartido de información de vlan.

Terminología de red AVB

• Lector AVB: origen de la secuencia AVB.
• Puente/conmutador AVB.
• Receptor AVB: consumidor de la secuencia AVB.
• Flujo AVB: flujo establecido entre el hablante y el oyente de AVB.

Topologías AVB

Dominio AVB

Dominio AVB PTP

El BMCA se utiliza para seleccionar el reloj primario en cada link, y finalmente selecciona el reloj principal para todo el dominio gPTP. El reloj Grandmaster se encarga de proporcionar la sincronización para todo el dominio. BMCA se utiliza para seleccionar los estados primario y subordinado de los puertos en cada link mediante mensajes de anuncio. El mejor reloj seleccionado como principal depende de la calidad del reloj (estabilidad) y de las configuraciones como la prioridad gPTP. Se ejecuta localmente en cada puerto para comparar sus propios conjuntos de datos locales con los conjuntos de datos recibidos en los mensajes de anuncio del dispositivo vecino para determinar el mejor reloj del link.

• Primario: Este puerto es el origen del tiempo en la trayectoria.
• Subordinado: este puerto se sincroniza con el dispositivo en el trayecto que está en el estado subordinado.

Un switch compatible con gPTP determina si un par también es compatible con gPTP midiendo la demora de igual a igual que es una demora entre los puertos conectados directamente sin un switch interviniente. Este mecanismo de medición de retraso utiliza los tipos de mensaje Pdelay_Req, Pdelay_Resp y Pdelay_Resp_Follow_Up. En función de estos intercambios de mensajes, se decide la capacidad gPTP del puerto. Una vez establecida la jerarquía de reloj principal-subordinado, se inicia el proceso de sincronización del reloj.

gPTP se basa en IEEE1588v2

• Es similar al BMCA especificado en 1588v2, con pocas simplificaciones en la máquina de estado
• No hay estado preprimario (antes de alcanzar el estado primario).
• No existe ningún período de cualificación para la enseñanza primaria en el extranjero.
• No existe el estado Sin calibrar (antes de alcanzar el estado Subordinado).

Dominio AVB MSRP (QoS)

Se reenvía una declaración del lector a través de los puertos de salida que potencialmente pueden llevar a la dirección MAC de destino de la reserva. Las declaraciones de receptor sólo se propagan al puerto con la declaración de lector asociada (es decir, según la ID de flujo coincidente). Si no hay ninguna declaración de lector asociada registrada en ningún puerto de switch, la declaración de receptor no se propaga.

MSRP: error de reserva durante el registro de anuncios

MSRP: error de reserva durante el registro preparado

MSRP - Estados hablantes

Anuncio del hablante: anuncio de un flujo que no ha encontrado ningún ancho de banda u otras restricciones de red a lo largo de la ruta de red del hablante.

Error del lector: anuncio de un flujo que no está disponible para el receptor debido a restricciones de ancho de banda u otras limitaciones en algún punto de la ruta del hablante.

MSRP - Estados de receptor

Preparado: Este subtipo indica que hay al menos un receptor que tiene intención de escuchar y ha reservado correctamente los recursos y que no hay receptores que tengan intención de escuchar pero no hayan podido reservar recursos.

Error de Preparado: Este subtipo indica que hay al menos un receptor que pretende escuchar y ha reservado correctamente los recursos, pero al menos otro receptor tiene intención de escuchar pero no ha podido reservar recursos.

Error en la Solicitud: Este subtipo indica que hay al menos un receptor que tiene intención de escuchar pero no ha podido reservar recursos, pero no hay receptores que tengan intención de escuchar y que hayan podido reservar recursos correctamente.

Arquitectura AVB - Clase de tráfico de QoS 

Se admite la política 8Q. Cat3K/Cat9K no admite la colocación en cola de ingreso por puerto. Las colas internas están optimizadas para que AVB proporcione un tratamiento preferencial de extremo a extremo para el tráfico de clase SR dentro del switch (latencia baja).

Ejemplos de tráfico de control: OAM, señalización, control de red, control entre redes

IEEE802.1Qav - Remarcación de entrada de QoS

• Los paquetes de datos de flujo AVB se clasifican en clases de tráfico SRP mediante el PCP (punto de control de prioridad) de la trama entrante. 
• Para proteger los flujos reservados, un switch AVB no puede permitir que un puerto de participante no AVB reenvíe el tráfico de mejor esfuerzo a una cola de clase SRP.
• Para lograr esta protección, el remarcado de ingreso se debe realizar en todos los puertos participantes no AVB (puertos periféricos del dominio SRP) para cambiar el PCP entrante que coincida con cualquier clase SRP a un PCP de mejor esfuerzo. 
• Cada vez que cambia el estado del dominio SRP de cualquier puerto (borde frente a núcleo), debe agregarse o eliminarse esta nueva marcación.

IEEE802.1Qav: cola de salida de QoS

• El tráfico de clase SR se asigna a la cola de prioridad de salida que admite el algoritmo de modelado de tráfico basado en crédito
• Configuración dinámica de la velocidad de modelado de salida (para la reserva de ancho de banda) por clase y por puerto para los puertos de núcleo AVB
• Para Cat3k, el tráfico de control generado por el switch (es decir... gPTP, MSRP) está en la cola de mejor esfuerzo en la versión 16.3.1. Están en la cola de prioridad en la versión 16.3.2 y en adelante.

Arquitectura AVB - Diseño de asignación de ancho de banda

• Se ha asignado un máximo del 75% del ancho de banda para SR Clase A + SR Clase B.
• La clase A de SR reserva hasta el 75% del ancho de banda.
• SR Clase B reserva ancho de banda que no utiliza SR Clase A.
• El ancho de banda se asigna por orden de llegada para el flujo AV.
• Formador basado en créditos de hardware para programar el tráfico AVB de forma uniforme.

Dominio AVB MVRP

¿Qué es MVRP?

• El protocolo de registro de VLAN múltiple (MVRP) es una aplicación basada en MRP (protocolo de registro múltiple) que admite el registro dinámico y la anulación del registro de VLAN en puertos de una red con puente VLAN. Utiliza MRP para declarar los atributos que se registrarán en una base de datos en cada puerto de cada puente de una red con puente. El atributo real utilizado por MVRP es el ID de VLAN. Las estaciones o los puertos puente configurados realizan (retiran) declaraciones si no necesitan recibir tramas para un ID de VLAN determinado. Si MVRP registra un ID de VLAN en un puerto de puente, el puente sabe que las tramas para ese ID de VLAN deben transmitirse en ese puerto de puente.
  
  
• MVRP permite a los terminales AVB realizar declaraciones si necesitan recibir tramas para un ID de VLAN determinado.
  
  
• MVRP permite a los terminales AVB retirar declaraciones si no necesitan recibir tramas para un ID de VLAN determinado.

Cuando MVRP está habilitado en el switch

• La declaración de VLAN MVRP desde el punto final desencadena la creación de VLAN en los switches.
• Hay tres modos de registro MVRP diferentes para un puerto:
  Normal: las VLAN se registran/anulan de registro de forma dinámica en función de las declaraciones de dispositivos. Este es el modo predeterminado para los puertos cuando MVRP está habilitado globalmente (registro mvrp normal). 
  Fijo: el puerto ignora todas las declaraciones MVRP. Las VLAN que se configuran estáticamente no son eliminadas dinámicamente por MVRP. Este modo se puede configurar por puerto en interfaces que estén conectadas a dispositivos de red que no tengan en cuenta MVRP (registro de mvrp fijo).
  Prohibido: el puerto ignora todos los mensajes MVRP entrantes y recorta las VLAN (el registro mvrp está prohibido).

Cuando MVRP no está habilitado en el switch

Configure manualmente los switches en modo trunk permitiendo todo el rango de VLAN que se espera que sean utilizadas por los flujos AVB.

Flujo de AVB: montaje

1. MSRP inicializa gPTP para la sincronización horaria.
2. MSRP inicializa la política de QoS en el puerto de switch AVB.
3. Señalización MSRP con declaraciones de lector y receptor para comprobar los recursos. Garantía de ancho de banda y latencia del límite superior.
4. QoS (modelador) se ajusta dinámicamente. Hasta el 75% del ancho de banda está asignado a SR Clase A + SR Clase B.
5. MSRP agrega una entrada de multidifusión de capa 2.
6. La secuencia AV comienza a fluir.

Interacción de componentes AVB

Resolución de problemas de AVB en switches Cat3k y Cat9k

Configuración de AVB

Cómo configurar AVB

Paso 1. Habilite la función AVB y su VLAN correspondiente:

Cat3850# configure terminal
Cat3850(config)# avb
Cat3850(config)# vlan 2
Cat3850(config)# end

Paso 2. Configure las interfaces del switch a lo largo del trayecto de conectividad AVB como puertos trunk dot1q:

Cat3850# configure terminal
Cat3850(config)# interface GigabitEthernet1/0/3
Cat3850(config-if)# switchport mode trunk
Cat3850(config-if)# end
Cat3850# 

Paso 3 (opcional). Habilite MVRP en el switch para habilitar la propagación de VLAN dinámica.

Cat3850# configure terminal
Cat3850(config)# mvrp global
Cat3850(config)# vtp mode transparent
Cat3850(config)# mvrp vlan create 
Cat3850(config)# end
Cat3850# 

Paso 4 (opcional). Ajuste la prioridad PTP en el switch.

Cat3850#configure terminal
Cat3850(config)# ptp priority1 <0-255>
Cat3850(config)# ptp priority2 <0-255>
Cat3850(config)# end
Cat3850# 

Configuración agregada automáticamente por MSRP

El soporte para QoS jerárquica para AVB se introdujo en Cisco XE Denali 16.3.2. La política de QoS jerárquica de AVB es una política principal-secundaria de dos niveles. La política principal de AVB separa los flujos de tráfico de audio y vídeo (SR-Clase A y SR-Clase B) y los paquetes de control de red del tráfico Ethernet de mejor esfuerzo estándar (no SR) y gestiona los flujos en consecuencia.

Diferentes tipos de políticas de ingreso

Puerto de núcleo para SR Clase A y puerto de límite para SR Clase B (Esto significa que en este puerto, MSRP recibió un anuncio solamente para un flujo de clase A, por lo que todo el tráfico para B se remarca a COS 0, mientras que se conserva el marcado para el flujo de clase A).

interface GigabitEthernet1/0/3
 service-policy input AVB-Input-Policy-Remark-B
 service-policy output AVB-Output-Policy-Gi1/0/3

policy-map AVB-Input-Policy-Remark-B
 class AVB-SR-B-CLASS                     <<< Parent Policy dynamycally generated (not user editable)
  set cos 0 (set 0 for boundary & SR class B PCP value for core port)
 class class-default
  service-policy AVB-Input-Child-Policy   <<< Child Policy (user editable)   

Puerto de núcleo para SR Clase B y puerto de límite para SR Clase A (Esto significa que en este puerto, MSRP recibió un anuncio solamente para un flujo de clase B, por lo que todo el tráfico para A se remarca a COS 0, mientras que se conserva el marcado para el flujo de clase B).

interface GigabitEthernet1/0/4
 service-policy input AVB-Input-Policy-Remark-A
 service-policy output AVB-Output-Policy-Gi1/0/4

policy-map AVB-Input-Policy-Remark-A
 class AVB-SR-A-CLASS                     <<< Parent Policy dynamycally generated (not user editable)
  set cos 0 (set 0 for boundary & SR class A PCP value for core port)
 class class-default
  service-policy AVB-Input-Child-Policy   <<< Child Policy (user editable) 

Puerto de núcleo para SR Clase A y SR Clase B (Esto significa que en este puerto, MSRP recibió anuncios para los flujos de clase A y B, por lo que se conserva el marcado de ingreso para ambos tipos de flujo).

interface GigabitEthernet1/0/2
 service-policy input AVB-Input-Policy-Remark-None
 service-policy output AVB-Output-Policy-Gi1/0/2

policy-map AVB-Input-Policy-Remark-None
 class class-default
  service-policy AVB-Input-Child-Policy   <<< Child Policy (user editable) 

Puerto de límite para SR Clase A y SR Clase B (Esto significa que en este puerto, MSRP no recibió anuncios para ninguna secuencia, ni de clase A ni de clase B, por lo que el marcador de ingreso para ambos tipos de secuencia se remarca a COS 0).

interface GigabitEthernet1/0/1
 service-policy input AVB-Input-Policy-Remark-AB
 service-policy output AVB-Output-Policy-Gi1/0/1

policy-map AVB-Input-Policy-Remark-AB
 class AVB-SR-A-CLASS                     <<< Parent Policy dynamycally generated (not user editable)
  set cos 0 (set 0 for boundary & SR class A PCP value for core port)
 class AVB-SR-B-CLASS                     <<< Parent Policy dynamycally generated (not user editable)
  set cos 0 (set 0 for boundary & SR class B PCP value for core port)
 class class-default
  service-policy AVB-Input-Child-Policy   <<< Child Policy (user editable) 

 Directiva secundaria de entrada (editable por el usuario)

policy-map AVB-Input-Child-Policy
class VOIP-DATA-CLASS
 set dscp EF
class MULTIMEDIA-CONF-CLASS
 set dscp AF41
class BULK-DATA-CLASS
 set dscp AF11
class TRANSACTIONAL-DATA-CLASS
 set dscp AF21
class SCAVENGER-DATA-CLASS
 set dscp CS1
class SIGNALING-CLASS
 set dscp CS3
class class-default
 set dscp default

Diferentes tipos de políticas de salida

La política de egreso también es configurada dinámicamente por el MSRP sobre una base de puerto. MSRP puede reservar dinámicamente un máximo del 75% del ancho de banda del puerto para las clases A y B. El otro 15% está reservado estáticamente para el tráfico de administración de control y el resto se puede asignar a demanda a los diferentes tipos de tráfico definidos en la política AVB-Output-Child:

policy-map AVB-Output-Policy-Gix/y/z
 class AVB-SR-A-CLASS
  priority level 1 (Shaper value based on stream registration)
 class AVB-SR-B-CLASS
  priority level 2 (Shaper value based on stream registration)
 class CONTROL-MGMT-QUEUE
  priority level 3 percent 15
 class class-default
  bandwidth remaining percent 100
  queue-buffers ratio 80
  service-policy AVB-Output-Child-Policy  <<< Child Policy (user editable) 


policy-map AVB-Output-Child-Policy
 class VOIP-PRIORITY-QUEUE
  bandwidth remaining percent 30
  queue-buffers ratio 10
 class MULTIMEDIA-CONFERENCING-STREAMING-QUEUE
  bandwidth remaining percent 15
  queue-limit dscp AF41 percent 80
  queue-limit dscp AF31 percent 80
  queue-limit dscp AF42 percent 90
  queue-limit dscp AF32 percent 90
  queue-buffers ratio 10
 class TRANSACTIONAL-DATA-QUEUE
  bandwidth remaining percent 15
  queue-limit dscp AF21 percent 80
  queue-limit dscp AF22 percent 90
  queue-buffers ratio 10
 class BULK-SCAVENGER-DATA-QUEUE
  bandwidth remaining percent 15
  queue-limit dscp AF11 percent 80
  queue-limit dscp AF12 percent 90
  queue-limit dscp CS1 percent 80
  queue-buffers ratio 15
 class class-default
  bandwidth remaining percent 25
  queue-buffers ratio 25

En este ejemplo, Gi1/0/6 es un puerto de núcleo para SR Clase A y un puerto de límite para SR Clase B (esto significa que en este puerto, solamente estamos recibiendo anuncios para los flujos de clase A). El ancho de banda asignado para las transmisiones AV está limitado a un máximo del 75% del ancho de banda total del puerto. Dado que, en este caso, el puerto negocia automáticamente una velocidad de enlace de 1 Gbps, se puede reservar un máximo del 75% de este ancho de banda (750 Mbps) para los flujos de clase A y B. En este caso. El MSRP reservó dinámicamente un 71% para la clase A (aproximadamente 701 Mbps) y un 0% para la clase B.

Sin embargo, cuando comprobamos la política de QoS real asociada a la interfaz, podemos observar que a partir de ese 75% de BW reservable, el 71% se asignó efectivamente a la clase A (nivel de prioridad 1), pero en realidad, también una pequeña parte del BW - 1% - se asignó a la clase B (nivel de prioridad 2). Como se esperaba, el 15% se asignó al tráfico de control-administración (nivel de prioridad 3) y el ancho de banda restante se asignó a la política secundaria de salida editable por el usuario:

show msrp port interface Gi1/0/6
Port: Gi1/0/6    Admin: admin up    Oper: up
  MTU: 1500    Bandwidth: 1000000 Kbit/s    DLY: 0 us   mode: Trunk
  gPTP status: Enabled, asCapable
    Residence delay: 20000 ns
    Peer delay: 84 ns (Updated Wed Nov 18 17:35:18.823)
  AVB readyness state: Ready
    Per-class value              Class-A     Class-B
    -------------------------------------------------------
    Tx srClassVID                2           2        
    Rx srClassVID                2           0        
    Domain State                 Core        Boundary 
    VLAN STP State               FWD         FWD      
    Reservable BW (Kbit/s)       750000      0        
    Reserved BW (Kbit/s)         701504      0        
    Applied QOS BW (percent)     71          0   



show policy-map interface Gi1/0/6 

  Service-policy output: AVB-Output-Policy-Gi1/0/6

  <snip> 

    Class-map: AVB-SR-CLASS-A (match-any)
      0 packets
      Match: cos  3
      Priority: 701504 kbps, burst bytes 17537600,   <<< 71% of the reservable BW 
      Priority Level: 1

    Class-map: AVB-SR-CLASS-B (match-any)
      0 packets
      Match: cos  2
      Priority: 10000 kbps, burst bytes 250000,   <<< 1% of the reservable BW 
      Priority Level: 2

    Class-map: AVB-CONTROL-MGMT-QUEUE (match-any)
      0 packets
      Match: ip dscp cs2 (16)
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: ip dscp cs3 (24)
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: ip dscp cs6 (48)
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: ip dscp cs7 (56)
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: ip precedence 6
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: ip precedence 7
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: ip precedence 3
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: ip precedence 2
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: cos  6
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: cos  7
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Priority: 15% (150000 kbps), burst bytes 3750000,  <<<< 15% of the total BW
      Priority Level: 3

    Class-map: class-default (match-any)
      0 packets
      Match: any
      Queueing

      (total drops) 0
      (bytes output) 81167770686
      bandwidth remaining 100%    <<< all remaining BW got assigned to child policy
      queue-buffers ratio 70

      Service-policy : AVB-Output-Child-Policy
     <snip>        

Verificar que AVB Funciona Correctamente

Debe dividir la resolución de problemas en cinco partes:

1. ¿Configuramos AVB correctamente en todos los switches involucrados?

2. Comprobar AVB

3. Comprobar MSRP (QoS)

4. Comprobar gPTP

5. Comprobar MVRP

Consideraciones de AVB

<< show avb domain >>

• Número y tipo de puertos para cada flujo AVB (clase A y clase B)
• Núcleo para una clase determinada significa que se recibió un anuncio de flujo para esa clase SR en ese puerto.
• Límite significa que no se recibió un anuncio para esa clase SR en ese puerto.
• Not asCapable significa que PTP no se soporta en ese puerto
• Un puerto puede ser Core para ambas clases al mismo tiempo.
• PCP = Punto de código de prioridad de QoS
• VID = ID de VLAN utilizada para AVB

Switch#show avb domain
AVB Class-A
    Priority Code Point     : 3
    VLAN                    : 2
    Core ports              : 2
    Boundary ports          : 31

AVB Class-B
    Priority Code Point     : 2
    VLAN                    : 2
    Core ports              : 0
    Boundary ports          : 33

--------------------------------------------------------------------------------
Interface    State       Delay    PCP  VID  Information
--------------------------------------------------------------------------------
     Te1/0/1          up    300ns
   Class-  A        core             3    2
   Class-  B    boundary             0    0
----
     Te1/0/2          up      N/A                    Port is not asCapable
----
     Te1/0/3          up    284ns
   Class-  A        core             3    2
   Class-  B    boundary             0    0
----
     Te1/0/4        down      N/A                        Oper state not up
----
     Te1/0/5        down      N/A                        Oper state not up
----
     Te1/0/6        down      N/A                        Oper state not up
----

<< show avb stream >>

• Información relevante sobre el flujo (ID de flujo, ancho de banda real, interfaces entrantes y salientes).
• Un puerto puede ser simultáneamente remitente para algunas secuencias y receptor para algunas otras, dependiendo del terminal AV conectado a ese puerto.

------------------ show avb stream ------------------


Stream ID:     0090.5E15.965A:65434    Incoming Interface:    Te1/0/1
    Destination  : 91E0.F000.3470   <<<< AVB works with layer-2 multicast (least-significant bit of the first octet is on)
    Class        : A
    Rank         : 1
    Bandwidth    : 8192 Kbit/s

    Outgoing Interfaces:
    ----------------------------------------------------------------------------
    Interface         State      Time of Last Update         Information
    ----------------------------------------------------------------------------
    Te1/0/3           Ready      Wed Jun 13 16:32:36.224

Stream ID:     0090.5E15.96D5:65436    Incoming Interface:    Te1/0/3
    Destination  : 91E0.F000.0770
    Class        : A
    Rank         : 1
    Bandwidth    : 5120 Kbit/s

    Outgoing Interfaces:
    ----------------------------------------------------------------------------
    Interface         State      Time of Last Update         Information
    ----------------------------------------------------------------------------
    Te1/0/1           Ready      Wed Jun 13 16:28:45.114

Consideraciones sobre MSRP

<< show msrp streams >>

<< show msrp streams brief >>

<< show msrp streams stream-id # >>

• Información relevante para cada fase MSRP durante la reserva MSRP para cada flujo (Advertise, Fail, Ready, ReadyFail, etc.).

------------------ show msrp streams ------------------

Legend: R = Registered, D = Declared.
--------------------------------------------------------------------------------
Stream ID                       Talker                  Listener
                          Advertise    Fail       Ready     ReadyFail   AskFail
                           R | D      R | D      R | D      R | D      R | D
--------------------------------------------------------------------------------
0090.5E15.965A:65434        1 | 1      0 | 0      1 | 1      0 | 0      0 | 0
0090.5E15.96D5:65436        1 | 1      0 | 0      1 | 1      0 | 0      0 | 0
0090.5E15.96D5:65534        1 | 1      0 | 0      1 | 1      0 | 0      0 | 0



------------------ show msrp streams brief ------------------

Legend: R = Registered, D = Declared.
--------------------------------------------------------------------------------
Stream ID              Destination         Bandwidth   Talkers   Listeners  Fail
                       Address              (Kbit/s)    R | D      R | D
--------------------------------------------------------------------------------
0090.5E15.965A:65434   91E0.F000.3470     8192          1 | 1      1 | 1    No
0090.5E15.96D5:65436   91E0.F000.0770     5120          1 | 1      1 | 1    No
0090.5E15.96D5:65534   91E0.F000.0770     3584          1 | 1      1 | 1    No
0090.5E1A.33E2:65534   0000.0000.0000     0             0 | 0      1 | 0    Yes <<< Listener is requesting for this stream but no Talker transmit


show msrp streams stream-id 65534 <<< non-working one (ASK Failed).
Legend: R = Registered, D = Declared.
--------------------------------------------------------------------------------
Stream ID                       Talker                  Listener
                          Advertise    Fail       Ready     ReadyFail   AskFail
                           R | D      R | D      R | D      R | D      R | D
--------------------------------------------------------------------------------
0090.5E1A.33E2:65534        0 | 0      0 | 0      0 | 0      0 | 0      1 | 0  <<< Listener request for the stream, but such stream is not transmitted by any talker
<snip>

<< show msrp port bandwidth >>

• La cantidad del 75% del ancho de banda reservable que pueden utilizar los flujos AV se asignó realmente al puerto en función de la negociación MSRP (en este caso, solo el 2% para el flujo SR-Clase A).

------------------ show msrp port bandwidth ------------------

--------------------------------------------------------------------------------
Ethernet      Capacity       Assigned       Available       Reserved
Interface     (Kbit/s)        A | B          A | B           A | B
--------------------------------------------------------------------------------
Te1/0/1     1000000          75 | 0         73 | 73          2 | 0
Te1/0/2     1000000          75 | 0         75 | 75          0 | 0
Te1/0/3     1000000          75 | 0         73 | 73          2 | 0
Te1/0/4     1000000          75 | 0         75 | 75          0 | 0

<< show msrp port interface >>

Switch# sh msrp port int te1/0/1
Port: Te1/0/1    Admin: admin up    Oper: up
  MTU: 1500    Bandwidth: 1000000 Kbit/s    DLY: 0 us   mode: Trunk
  gPTP status: Enabled, asCapable
    Residence delay: 20000 ns
    Peer delay: 295 ns (Updated Thu Apr 27 16:49:05.574)
  AVB readyness state: Ready
    Per-class value              Class-A     Class-B
    -------------------------------------------------------
    Tx srClassVID                2           2
    Rx srClassVID                2           0
    Domain State                 Core        Boundary
    VLAN STP State               FWD         FWD
    Reservable BW (Kbit/s)       750000      0
    Reserved BW (Kbit/s)         14720       0
    Applied QOS BW (percent)     2           0


Switch# show msrp port interface gi 1/0/40 det
Port: Gi1/0/40 Admin: admin down Oper: down
Intf handle: 0x30 Intf index: 0x30
Location: 1/40, Handle: 0x1001000100000027
MTU: 1500 Bandwidth: 1000000 Kbit/s DLY: 0 us mode: Other
LastRxMAC: 0:90:5E:1A:F5:92
gPTP status: Enabled
AVB readyness state: Oper state not up
Per-class value Class-A Class-B
    -------------------------------------------------------
    Tx srClassVID                2           2         
    Rx srClassVID                2           0         
    Domain State                 Boundary    Boundary   <<< Interface is Down hence Boundary.
    VLAN STP State               BLK         BLK       
    Reservable BW (Kbit/s)       750000      0         
    Reserved BW (Kbit/s)         0           0         
    Applied QOS BW (percent)     0           0         
  Registered Talker: count 0
  Declared Talker: count 0
  Registered Listener: count 1
      Handle 0x1001000100001F97
          Registered Listener, Listener Fail
          Stream: 0090.5E1B.048D:65534, handle 1001000100001F96
          Port handle 0x1001000100000027, vlan: 0
                MRP: 0/0/60207669/0/0 

<< show tech msrp >>

• Recopilar todos los resultados pertinentes del MSRP

Switch#show tech msrp

------------------ show clock ------------------

*10:32:56.410 UTC Thu Jun 13 2017

------------------ show version ------------------


Cisco IOS Software [Denali], Catalyst L3 Switch Software (CAT3K_CAA-UNIVERSALK9-M), Version 16.3.2, RELEASE SOFTWARE (fc4)
Technical Support: http://www.cisco.com/techsupport
Copyright (c) 1986-2016 by Cisco Systems, Inc.
Compiled Tue 08-Nov-16 17:31 by mcpre


Cisco IOS-XE software, Copyright (c) 2005-2016 by cisco Systems, Inc.
All rights reserved.  Certain components of Cisco IOS-XE software are
licensed under the GNU General Public License ("GPL") Version 2.0.  The
software code licensed under GPL Version 2.0 is free software that comes
with ABSOLUTELY NO WARRANTY.  You can redistribute and/or modify such
GPL code under the terms of GPL Version 2.0.  For more details, see the
documentation or "License Notice" file accompanying the IOS-XE software,
or the applicable URL provided on the flyer accompanying the IOS-XE
software.
<snip>

Consideraciones de QoS

• Las redes AVB garantizan un ancho de banda y una latencia limitada mínima para transmisiones de audio y vídeo urgentes.
• AVB define la Clase A y la Clase B como los flujos sensibles al tiempo, basados en los peores destinos de latencia del tráfico de hablante a receptor (el código de prioridad apunta a mapear el tráfico al flujo específico, COS 3 para la Clase A y COS 2 para la Clase B).
• Los destinos de latencia para los dos flujos se enumeran a continuación:
  • SR-Class A: 2 ms
  • SR-Class B: 50 ms

Consideraciones de PTP

• Compruebe dónde se encuentra y ejecuta Grandmaster Clock (tenga en cuenta que Grandmaster Clock puede ser un dispositivo externo):

<< show ptp brief >>

• En esta salida, Master significa que este puerto es el origen del tiempo (Primario) y Subordinado significa que está recibiendo el tiempo del otro extremo (Fault significa que no hay nada conectado o que el otro extremo no soporta PTP). Si todos los puertos AVB de un switch son Primarios, el switch es el Reloj Grandmaster.

Switch#show ptp brief
Interface                       Domain    PTP State
FortyGigabitEthernet1/1/1       0         FAULTY
FortyGigabitEthernet1/1/2       0         FAULTY
TenGigabitEthernet1/0/1         0         MASTER
TenGigabitEthernet1/0/2         0         MASTER
TenGigabitEthernet1/0/3         0         MASTER
TenGigabitEthernet1/0/4         0         FAULTY
TenGigabitEthernet1/0/5         0         FAULTY
TenGigabitEthernet1/0/6         0         FAULTY
TenGigabitEthernet1/0/7         0         FAULTY
TenGigabitEthernet1/0/8         0         FAULTY
TenGigabitEthernet1/0/9         0         FAULTY
<snip>

<< show ptp clock >> 

• Este resultado proporciona información de PTP local.

Switch#show ptp clock
 PTP CLOCK INFO
  PTP Device Type: Boundary clock
  PTP Device Profile: IEEE 802/1AS Profile
  Clock Identity: 0x2C:86:D2:FF:ED:AD:A6:0
  Clock Domain: 0
  Number of PTP ports: 34
  PTP Packet priority: 4
  Priority1: 2
  Priority2: 2
  Clock Quality:
        Class: 248
        Accuracy: Unknown
        Offset (log variance): 16640
  Offset From Master(ns): 0
  Mean Path Delay(ns): 0
  Steps Removed: 0

<< show ptp parent >>

• Proporciona información sobre la identidad del reloj Grandmaster:

Switch# show ptp parent
 PTP PARENT PROPERTIES
  Parent Clock:
  Parent Clock Identity: 0x2C:86:D2:FF:ED:AD:A6:0
  Parent Port Number: 0
  Observed Parent Offset (log variance): 16640
  Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A

  Grandmaster Clock:
  Grandmaster Clock Identity: 0x2C:86:D2:FF:ED:AD:A6:0  <<< Local switch is the Grandmaster Clock of the domain
  Grandmaster Clock Quality:
        Class: 248
        Accuracy: Unknown
        Offset (log variance): 16640
        Priority1: 2
        Priority2: 2

<< show ptp port >>

<< show platform software fed switch active ptp interface >>

• Estos resultados muestran información detallada del puerto PTP, como Retraso de propagación del vecino.
• En primer lugar, se verifica la Demora de Propagación de Vecino y solo si este valor está dentro del rango permitido, el link se promueve como apto para AVB y el resto de los procesos seguirían. De lo contrario, el enlace se establece en el estado not asCapable y AVB no funcionará.
• En función del diseño o los requisitos de la red, el retraso de propagación del vecino se puede configurar manualmente:
  ptp neighbor-propagation-delay-threshold

Non-Working Port:
switch#show ptp port gi1/0/32
PTP PORT DATASET: GigabitEthernet1/0/32
  Port identity: clock identity: 0xB0:90:7E:FF:FE:28:3C:0
  Port identity: port number: 32
  PTP version: 2
  Port state: DISABLED
  Delay request interval(log mean): 0
  Announce receipt time out: 3
  Neighbor prop delay(ns): -10900200825022  <<< The is an erroneous reading. Default to 800ns.
  Announce interval(log mean): 0
  Sync interval(log mean): -3
  Delay Mechanism: Peer to Peer
  Peer delay request interval(log mean): 0
  Sync fault limit: 500000000


switch# show platform software fed switch active ptp interface gi1/0/32
Displaying port data for if_id 28
=======================================
Port Mac Address B0:90:7E:28:3C:20
Port Clock Identity B0:90:7E:FF:FE:28:3C:00
Port number 32
PTP Version 2
domain_value 0
Profile Type: : DOT1AS
dot1as capable: FALSE
sync_recpt_timeout_time_interval 375000000 nanoseconds
sync_interval 125000000 nanoseconds
compute_neighbor_rate_ratio: TRUE
neighbor_rate_ratio 0.999968
compute_neighbor_prop_delay: TRUE
neighbor_prop_delay 9223079830310536030 nanoseconds <<< Error reading
port_enabled: TRUE
ptt_port_enabled: TRUE
current_log_pdelay_req_interval 0
pdelay_req_interval 1000000000 nanoseconds
allowed_pdelay_lost_responses 3
is_measuring_delay : TRUE
neighbor_prop_delay_threshold 800 nanoseconds
Port state: : DISABLED
sync_seq_num 29999
num sync messages transmitted  903660
num followup messages transmitted  903628
num sync messages received  0
num followup messages received  0
num pdelay requests transmitted  161245
num pdelay responses received 161245
num pdelay followup responses received  161245
num pdelay requests received  161283
num pdelay responses transmitted  161283
num pdelay followup responses transmitted  160704


Working Port:
switch#show ptp port gi1/0/7
PTP PORT DATASET: GigabitEthernet1/0/7
Port identity: clock identity: 0xB0:90:7E:FF:FE:28:3C:0
Port identity: port number: 7
PTP version: 2
PTP port number: 7
PTP slot number: 1
Port state: MASTER
Delay request interval(log mean): 0
Announce receipt time out: 3
Neighbor prop delay(ns): 154
Announce interval(log mean): 0
Sync interval(log mean): -3
Delay Mechanism: Peer to Peer
Peer delay request interval(log mean): -3
Sync fault limit: 500000000

switch#sh platform software fed switch active ptp interface gi1/0/7
Displaying port data for if_id f
=======================================
Port Mac Address B0:90:7E:28:3C:07
Port Clock Identity B0:90:7E:FF:FE:28:3C:00
Port number 7
PTP Version 2
domain_value 0
Profile Type: : DOT1AS
dot1as capable: TRUE
sync_recpt_timeout_time_interval 375000000 nanoseconds
sync_interval 125000000 nanoseconds
compute_neighbor_rate_ratio: TRUE
neighbor_rate_ratio 1.000000
compute_neighbor_prop_delay: TRUE
neighbor_prop_delay 146 nanoseconds
port_enabled: TRUE
ptt_port_enabled: TRUE
current_log_pdelay_req_interval -3
pdelay_req_interval 0 nanoseconds
allowed_pdelay_lost_responses 3
is_measuring_delay : TRUE
neighbor_prop_delay_threshold 800 nanoseconds
Port state: : MASTER
sync_seq_num 41619
num sync messages transmitted 2748392
num followup messages transmitted 2748387
num sync messages received 0
num followup messages received 35
num pdelay requests transmitted 2746974
num pdelay responses received 2746927
num pdelay followup responses received 2746926
num pdelay requests received 2746348
num pdelay responses transmitted 2746348
num pdelay followup responses transmitted 2746345

Consideraciones sobre MVRP

• MVRP es opcional. La configuración manual de VLAN en los switches es suficiente para AVB (puertos en modo trunk, la vlan 2 se utiliza normalmente para AVB).

• Si MVRP está habilitado en el switch, VTP debe estar en modo desactivado o transparente para que MVRP funcione.

!
mvrp global
mvrp vlan create
!
!
<snip>
!
!
vlan 2
avb
!
!
vtp mode transparent

<< show mvrp interface >>

• En este ejemplo, configuramos manualmente vlan 17 en switch1. Podemos ver que justo después de eso, comenzamos a enviar declaraciones MVRP para esa vlan a través de la interfaz troncal Gi1/0/1, que está conectada a Te1/0/2 del switch2:

switch1(config)#vlan 17
switch1(config-vlan)#exit

switch1(config)#interface vlan 17
switch1(config-if)#

*Nov 10 10:48:40.155: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan17, changed state to up >>> configured vlan with interface.

switch1(config)#do sh mvrp interface Gi1/0/1
Port         Status    Registrar State
Gi1/0/1      on              normal

Port         Join Timeout       Leave Timeout   Leaveall Timeout   Periodic
                                                                   Timeout
Gi1/0/1      20                 60              1000               100

Port         Vlans Declared   >>> Switch is sending Declarations for VLAN 17 over Gi1/0/1
Gi1/0/1      1,8,17

Port         Vlans Registered >>> MVRP Registration available only for VLAN 1 and 8
Gi1/0/1      1,8

Port         Vlans Registered and in Spanning Tree Forwarding State
Gi1/0/1      1,8


switch1(config)#do show interfaces trunk

Port        Mode             Encapsulation  Status        Native vlan 
Gi1/0/1     on               802.1q         trunking      1

Port        Vlans allowed on trunk
Gi1/0/1     1-4094

Port        Vlans allowed and active in management domain
Gi1/0/1     1-2,8,17,21-33,35-62,64-72,74-82,84-86,88-91,94-95,97-110,112-198,531-544,800-802,900-1000

Port        Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Gi1/0/1     1,8 >>> Vlan 17 is Pruned because we have not received any Declaration from the neighboring device, hence this vlan is not registered in MVRP yet.

• En los resultados mostrados anteriormente, podemos ver que el switch1 está enviando declaraciones MVRP para la vlan 17 creada recientemente, pero la vlan aún no está registrada en MVRP para esa interfaz, por lo tanto, el switch la está recortando en ese puerto. El evento Registration para esa vlan no se ha completado en el switch1 probablemente porque el dispositivo vecino switch2 no está enviando declaraciones MVRP para esa vlan (ya sea porque esa vlan no existe en ese dispositivo o porque el switch2 no está ejecutando MVRP).
• En nuestro caso, el dispositivo vecino switch2 ya está ejecutando MVRP, pero la SVI para vlan 17 todavía no se creó allí, por lo que no estaba enviando declaraciones MVRP para esa vlan. Tan pronto como creamos SVI para vlan 17 en switch2, comenzó a enviar declaraciones para esta vlan y la vlan se registró en MVRP en el switch1

### switch2

switch2(config)#do show mvrp interface Te1/0/2
Port         Status    Registrar State
Te1/0/2      on              normal

Port         Join Timeout       Leave Timeout   Leaveall Timeout   Periodic
                                                                   Timeout
Te1/0/2      20                 60              1000               100

Port         Vlans Declared
Te1/0/2      1,8    >>> we are not sending Declarations for vlan 17 to switch1

Port         Vlans Registered
Te1/0/2      1,8,17 >>> we see the vlan getting registered and hence in forwarding state on this switch.

Port         Vlans Registered and in Spanning Tree Forwarding State
Te1/0/2      1,8,17


switch2(config)#do show interfaces trunk

Port        Mode             Encapsulation  Status        Native vlan 
Te1/0/2     on               802.1q         trunking      1

Port        Vlans allowed on trunk
Te1/0/2     1-4094

Port        Vlans allowed and active in management domain
Te1/0/2     1,8,17

Port        Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Te1/0/2     1,8,17  >>> vlan 17 is in forwarding state on switch2

switch2(config)#int vlan 17
switch2(config-if)#
*Nov 10 11:32:55.539: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan17, changed state to up



### switch1

switch1(config)#do sh mvrp interface Gi1/0/1

Port         Status    Registrar State
Gi1/0/1      on              normal

Port         Join Timeout       Leave Timeout   Leaveall Timeout   Periodic
                                                                   Timeout
Gi1/0/1      20                 60              1000               100

Port         Vlans Declared
Gi1/0/1      1,8,17

Port         Vlans Registered
Gi1/0/1      1,8,17  >>> vlan 17 is now registered on switch1

Port         Vlans Registered and in Spanning Tree Forwarding State
Gi1/0/1      1,8,17  >>> and in FWD state


switch1(config)#do show interfaces trunk

Port        Mode             Encapsulation  Status        Native vlan 
Gi1/0/1     on               802.1q         trunking      1

Port        Vlans allowed on trunk
Gi1/0/1     1-4094

Port        Vlans allowed and active in management domain
Gi1/0/1     1-2,8,17,21-33,35-62,64-72,74-82,84-86,88-91,94-95,97-110,112-198,531-544,800-802,900-1000

Port        Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Gi1/0/1     1,8,17    >>> vlan 17 is in FWD state and no longer pruned

Lista de comandos

— Comandos de verificación AVB —

#gptp
show ptp brief 
show ptp clock 
show ptp parent 
show ptp port <int_name>
show platform software fed switch active ptp interface <int_name>

#avb
show avb domain 
show avb stream

#msrp
show msrp streams 
show msrp streams brief
show msrp streams detail 
show msrp streams stream-id <stream-id>
show msrp port bandwidth
show msrp port interface <int_name>
show tech msrp

#mvrp
show mvrp summary
show mvrp interface <int_name>

#QoS
show policy-map interface <int_name>
show interface <int_name> counter errors
show platform hardware fed switch active qos queue config interface <int_name>
show platform hardware fed switch active qos queue stats interface <int_name>
show platform hardware fed switch active fwd-asic resource tcam utilization
show tech qos

!!! Starting from Cisco IOS XE Denali 16.3.2, 'show running-config interface' command does not display any details of the AVB policy attached. 
!!! You must use 'show policy-map interface' command to display all the details of the AVB policy attached to that port.

#FED QoS
show platform software fed switch active qos policy summary
show platform software fed switch active qos policy target interface <int_name>   

Información Relacionada

• Diseño e implementación de puentes de audio y vídeo de Cisco para redes empresariales (informe técnico)
  https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/switches/catalyst-3850-series-switches/white-paper-c11-736890.pdf
  
  
• Puente de audio y vídeo en switches Cat3K 
  https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/switches/q-and-a-c67-737896.pdf
  
  
• Página del producto AVB
  https://www.cisco.com/c/en/us/products/switches/avb.html
  
  
• Guía de configuración de AVB en Denali 16.3.x
  https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst3650/software/release/16-3/configuration_guide/b_163_consolidated_3650_cg/b_163_consolidated_3650_cg_chapter_010.html
  
  
• Guía de configuración de AVB en Everest 16.6.x
  https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst3850/software/release/16-6/configuration_guide/avb/b_166_avb_3850_cg/b_165_avb_3850_cg_chapter_00.html
  
  
• Guía de configuración de AVB en Fuji 16.9.x
  https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst9300/software/release/16-9/configuration_guide/avb/b_169_avb_9300_cg/audio_video___bridging.html
  
  
• Guía de configuración de AVB en Gibraltar 16.10.x
  https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst9300/software/release/16-10/configuration_guide/avb/b_1610_avb_9300_cg/audio_video___bridging.html
  
  
• Biamp Systems: habilitación de AVB en switches Cisco Catalyst
  https://support.biamp.com/Tesira/AVB/Enabling_AVB_on_Cisco_Catalyst_Switches