目次
IPテレフォニーの概要
企業の社内ネットワークでは、音声通話をTCP/IPネットワークで実現するIPテレフォニーが導入されることが多くなっています。
IPテレフォニーは既存の電話機の代わりにIP Phone(IP電話)を導入します。IP Phoneは、電話機自体で音声をIPパケットに変換して転送することができ、LANに接続して利用します。
そして、IP Phoneの通話を制御するためのIP-PBXをLANに接続します。IP-PBXには専用装置もあれば、サーバに専用ソフトウェアをインストールする形態もあります。IP-PBXは「呼制御サーバ」とも呼ばれます。Ciscoでは、IP-PBXとしてCisco Unified Communication Managerを提供しています。
IP Phoneの接続
IP Phoneはスイッチに直接接続します。すると、IP Phoneを接続するためにスイッチのポートがより多く必要になってしまいます。ユーザ一人あたりホスト用とIP Phone用の2ポート、単純計算で2倍のポートが必要です。
そこで、スイッチのポート消費を抑えるために、2つのイーサネットポートを持つIP Phoneがあります。IP Phoneが簡易的なスイッチの機能を持ち、ホストは次の図のようにIP Phone経由でスイッチに接続し、社内LANにアクセスできるようになります。
上記の物理的な接続構成に基づいて、論理構成をホストが所属するデータVLANとIP Phoneが所属するVoice VLAN(音声VLAN)というように分割します。
データVLANとVoice VLANに分割することで、論理的にIP Phoneのパケットとホストのパケットを分離することができます。IP Phoneの音声パケットの転送は片方向の遅延が150ms以内にするように推奨されています。そのために、QoSを行います。Voice VLANを利用すれば、IP Phoneの音声パケットのIPアドレスはVoice VLANのネットワークのものになります。すると、音声パケットの識別が容易になり、QoSの設定を行いやすくなります。
データ用VLANは、通常、IEEE802.1QトランクのネイティブVLANとします。つまり、ホストから送信されるデータはVLANタグをつけずにそのままIP Phoneからスイッチに転送されます。IP Phoneは音声パケットにVoice VLANのVLANタグをつけてスイッチに送信します。IPアドレスに基づいた優先制御以外にも、Voice VLANのVLANタグのPriorityを特定の値にセットして、IP Phoneのパケットを優先するような制御も可能です。
IP Phoneを接続するためのスイッチの設定(Voice VLAN)
IP Phoneを接続するためのスイッチの設定について解説します。CiscoのVoice VLANの設定は、「データVLANとVoice VLANの2つのVLANに割り当てられるアクセスポート」と考えるとわかりやすくなります。本来、アクセスポートは1つのVLANだけに割り当てるポートですが、Voice VLANの設定によって追加でもう1つVLANの割り当てができます。
IP Phoneおよびホストを接続するポートのインタフェースコンフィグレーションモードで次の設定を行います。
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#switchport access vlan <vlan-id>
<vlan-id> : データVLANのVLAN番号
データVLANの割り当ては、アクセスポートとしてのVLANメンバーシップの設定で、switchport access vlanコマンドです。データVLANのイーサネットフレームはVLANタグをつけないネイティブVLAN扱いです。
Switch(config-if)#switchport voice vlan <vlan-id>
<vlan-id> : Voice VLANのVLAN番号
そして、Voice VLANの割り当ては、switchport voice vlanコマンドで指定します。IP Phoneが接続されることになるVoice VLANのイーサネットフレームにはVLANタグが付加されます。
Switch(config-if)#spanning-tree portfast
また、IP Phoneがスイッチに接続された際に、すぐにポートを利用できるようにspanning-tree portfastコマンドでPortFastを有効にします。
IP PhoneからスイッチにデータVLANとVoice VLANのイーサネットフレームを転送するには、IP PhoneでもVoice VLANの情報が必要です。スイッチ側で設定したVoice VLANの情報はCDPでIP Phoneへ通知されます。
PortFastは、以下のページで解説しています。
Voice VLANの設定例
次の図のSW1のVoice VLANの設定例を考えます。
SW1
interface fastethernet0/1
switchport mode access
switchport access vlan 200
switchport voice vlan 100
spanning-tree portfast
Voice VLANのVLAN番号を確認するには、show interface <interface> switchportコマンドを使います。設定例におけるshowコマンドは次のようになります。
SW1#show interfaces fastethernet0/1 switchport Name: Fa0/1 Switchport: Enabled Administrative Mode: static access Operational Mode: static access Administrative Trunking Encapsulation: negotiate Operational Trunking Encapsulation: native Negotiation of Trunking: Off Access Mode VLAN: 200 (VLAN0200) Trunking Native Mode VLAN: 1 (default) Voice VLAN: 100 (VLAN0100) ～省略～
また、show vlan briefを確認すると、Fa0/1はデータVLANとVoice VLANの2つのVLANのアクセスポートとして表示されます。
SW1#show vlan brief
VLAN Name Status Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1 default active Fa0/2, Fa0/3, Fa0/4, Fa0/5
Fa0/6, Fa0/7, Fa0/8, Fa0/9
Fa0/10, Fa0/11, Fa0/12, Fa0/13
Fa0/14, Fa0/15, Fa0/16, Fa0/17
Fa0/18, Fa0/19, Fa0/21, Fa0/22
Fa0/23, Fa0/24, Gi0/1, Gi0/2
100 VLAN0100 active Fa0/1
200 VLAN0200 active Fa0/1
1002 fddi-default act/unsup
1003 token-ring-default act/unsup
1004 fddinet-default act/unsup
1005 trnet-default act/unsup
Fa0/1でVLAN100とVLAN200の2つのVLANのイーサネットフレームを転送できるようにしているので動作としてはトランクポートです。通常、show vlan briefコマンドでは、トランクポートになっているポートは表示されません。しかし、CiscoのVoice VLANはアクセスポートとして割り当てるVLANを1つ追加している設定なので、show vlan briefコマンドで確認できます。
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