Voice over IP Phone

1. このページのゴール

IP Phone接続でデータVLAN・音声VLAN・PoEを正しく組み合わせ、スイッチ側の音声VLAN設定とIP Phone側のVLAN学習を分離して理解できるようにする。

2. このページで学ぶこと

• IP Phoneアクセスポートモデル
• IP PhoneポートのデータアクセスVLAN
• switchport voice vlan
• 音声VLANとデータVLANの分離
• IP PhoneのPoE要件
• スイッチ側の音声VLAN設定
• IP Phoneの音声VLAN学習
• 音声VLANの学習方式は共通ではない
• 音声エッジの確認

3. IP Phoneポートではデータと音声を分けて考える

IP Phoneをスイッチへ接続するときは、一般的なPCだけを接続するアクセスポートとは少し異なる考え方が必要です。

Cisco IP Phoneなどには、IP Phone本体のEthernetポートに加えて、PCを接続できるポートを備えた機種があります。

構成イメージ：

PC
 |
 ↓
IP Phone
 |
 ↓
スイッチ

この物理接続では、スイッチから見ると1本のエッジポートに、

PCデータトラフィック

IP Phone音声トラフィック

の両方が存在することがあります。

この場合でも、

データ
と
音声

を同じVLANへ入れる必要はありません。

Ciscoスイッチでは、アクセスポートに対して、

データVLAN

と、

音声VLAN

を別々に指定できます。

4. IP Phoneアクセスポートモデル

代表的な音声エッジポートでは、スイッチポート自体はアクセスポートとして構成します。

例：

interface GigabitEthernet1/0/10
 switchport
 switchport mode access

そのうえで、

データVLAN

と、

音声VLAN

を個別に設定します。

たとえば、

PCデータ
→ VLAN 10

IP Phone音声
→ VLAN 20

なら、代表的な構成は、

interface GigabitEthernet1/0/10
 switchport
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
 switchport voice vlan 20

です。

この構成では、

アクセスVLAN
→ データトラフィック

音声VLAN
→ IP Phoneの音声トラフィック

という役割分担になります。

5. アクセスポートでもデータVLANと音声VLANを併用できる

次のように考えるのは誤りです。

2つのVLANを使う
↓
必ずトランクポート

IP Phone向けのCisco音声VLAN機能では、スイッチポートをアクセスモードとして構成したまま、

データVLAN
と
音声VLAN

を扱うことができます。

したがって、

switchport mode access

と、

switchport voice vlan 20

が同じインターフェース設定に存在していても矛盾ではありません。

APやハイパーバイザーなどの一般的な複数VLANトランク判断と、IP Phoneの音声VLAN機能を混同しないようにします。

6. データアクセスVLAN

IP Phoneの背後にPCを接続する場合、そのPCなどのデータトラフィックに使用するVLANは、

switchport access vlan <vlan-id>

で指定します。

例：

interface GigabitEthernet1/0/10
 switchport mode access
 switchport access vlan 10

このとき、

VLAN 10

はデータアクセスVLANです。

IP Phoneが接続されているからといって、

switchport access vlan 10

が音声VLANを指定しているわけではありません。

7. 音声VLAN

IP Phoneの音声トラフィックに使用するVLANは、代表的に、

switchport voice vlan <vlan-id>

で指定します。

例：

switchport voice vlan 20

この設定は、

音声トラフィック
→ VLAN 20

というスイッチポート側の音声VLAN設定を表します。

データVLAN 10と組み合わせるなら、

interface GigabitEthernet1/0/10
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
 switchport voice vlan 20

となります。

8. データVLANと音声VLANは別コマンドで指定する

次の2つは役割が異なります。

switchport access vlan 10

switchport voice vlan 20

前者：

データアクセスVLAN
→ VLAN 10

後者：

音声VLAN
→ VLAN 20

です。

試験では、

PCはVLAN 10
IP Phone音声はVLAN 20

という要件に対して、両方のコマンドを正しく対応させます。

9. 同じ物理ポートで音声とデータを分離する

IP Phoneの背後にPCが接続されている場合でも、トラフィックを同じVLANへまとめる必要はありません。

概念的には、

PC
 |
 | データ
 | VLAN 10
 ↓
IP Phone
 |
 | 音声VLAN 20
 | データVLAN 10
 ↓
スイッチ

となります。

スイッチポート上では、

データ
→ アクセスVLAN 10

音声
→ 音声VLAN 20

として扱います。

この分離によって、

ユーザーデータネットワーク

音声ネットワーク

を別VLANとして設計できます。

10. IP Phone側では音声トラフィックを音声VLANへ送る

スイッチ側で、

switchport voice vlan 20

を設定することと、

IP Phoneが実際に、

音声トラフィック
→ VLAN 20

として送信することは、同じ処理ではありません。

スイッチ側には、

このポートの音声VLANは20

という設定があります。

一方、IP Phone側では、その音声VLAN情報を取得し、自身の音声トラフィックへ適切に適用する必要があります。

つまり、

スイッチ設定

と、

IP Phoneの動作

を分けて考えます。

11. スイッチ側の音声VLAN設定の役割

スイッチ側では、

switchport voice vlan 20

などによって、そのエッジポートで使用する音声VLANを設定します。

スイッチ側では、次の点を適切に構成します。

音声VLANを定義する

必要なVLANをネットワーク側で利用可能にする

ポート設定を適切に行う

しかし、このコマンドだけで、

接続されたすべてのIP Phoneが
必ず自動的にVLAN 20を学習する

とは一般化できません。

エンドポイントがどの検出・設定機構を利用できるかも関係します。

12. Cisco IP PhoneとCDP

Cisco IP Phoneでは、Cisco Discovery Protocol（CDP）を利用して、スイッチから音声VLANなどの情報を取得する構成があります。

概念的には、

スイッチ
 |
 | 音声VLAN情報
 | CDP
 ↓
Cisco IP Phone

です。

スイッチポート：

switchport access vlan 10
switchport voice vlan 20

IP Phone：

音声VLAN情報を取得
↓
音声トラフィックにVLAN 20を利用

という役割分担になります。

ここで重要なのは、

switchport voice vlan 20

がスイッチ側の設定であり、

IP Phoneがその情報を取得・利用する

ことはエンドポイント側の動作を伴う点です。

13. LLDP-MEDを利用するエンドポイントもある

音声VLANなどのネットワークポリシー情報をエンドポイントへ通知する方法として、LLDP-MEDを利用できる機器もあります。

したがって、

音声VLAN学習
=
CDPだけ

と固定しません。

代表的には、

Cisco IP Phone
→ CDPを利用する構成がある

LLDP-MED対応エンドポイント
→ LLDP-MEDを利用する構成がある

と整理します。

実際に使用できる方法は、

スイッチの対応能力

IP Phoneの対応能力

ネットワーク設計

によって確認します。

14. 音声VLANの学習方式はすべてのIP Phoneで同じではない

次の一般化は避けます。

switchport voice vlan 20
↓
どのベンダーのIP Phoneでも
必ず自動的にVLAN 20を学習する

音声VLAN情報の取得方法はエンドポイントによって異なり得ます。

IP Phoneによっては、

CDP

LLDP-MED

IP Phone側の静的設定

プロビジョニング機構

など、利用する方式が異なることがあります。

CCNAレベルでは、

スイッチ側の音声VLAN設定

と、

IP Phone側の音声VLAN学習

を分離して理解することが重要です。

15. スイッチ設定が正しくてもIP Phone側の利用まで自動的に証明されるわけではない

次のスイッチ設定があるとします。

interface GigabitEthernet1/0/10
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
 switchport voice vlan 20

これにより確認できるのは、

データアクセスVLAN
→ 10

音声VLAN
→ 20

というスイッチ側の設定状態です。

しかし、この設定だけを見て、

IP Phoneが実際にVLAN 20を学習済み

IP Phoneが実際にVLAN 20で音声トラフィックを送信中

まで断定することはできません。

エンドポイント側の能力や状態を別途考える必要があります。

16. IP PhoneとPoE

IP PhoneにはPower over Ethernet（PoE）で給電される機種があります。

その場合、

データVLAN

音声VLAN

が正しいだけでは要件全体を満たしません。

IP Phoneが、

Ethernetケーブルから給電を受ける

設計なら、

PoE

も別の要件として確認します。

17. VLANとPoEは独立した要件

たとえば、

データVLAN
→ 10

音声VLAN
→ 20

給電
→ PoE

という要件があるとします。

スイッチポート：

interface GigabitEthernet1/0/10
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
 switchport voice vlan 20
 power inline auto

この場合、

switchport access vlan 10

はデータVLAN、

switchport voice vlan 20

は音声VLAN、

power inline auto

はPoE、

という別々の要件へ対応しています。

18. データ・音声VLANが正しくてもIP Phoneが起動しない場合

次の設定を考えます。

interface GigabitEthernet1/0/10
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
 switchport voice vlan 20

要件も、

PC
→ VLAN 10

IP Phone音声
→ VLAN 20

なのでVLAN設定は一致しています。

しかしIP PhoneがPoE受電を必要としていて、電源が入らない場合、

VLAN設定が正しい

ことだけでは問題解決になりません。

次に確認する候補は、

show power inline

です。

つまり、

VLAN状態

と、

給電状態

を分けて切り分けます。

19. PoEの動作状態を確認する

PoE受電型IP Phoneの場合、

show power inline

によって給電状態を確認できます。

代表的には、

Interface

Admin

Oper

Power

Device

などを確認します。

たとえば、

Interface Admin  Oper       Power   Device              Class Max
                            (Watts)
--------- ------ ---------- ------- ------------------- ----- ----
Gi1/0/10 auto   on         6.5     IP Phone            2     30.0

のような出力なら、ポートでPDが検出され給電中であることを確認する材料になります。

出力形式はプラットフォームやソフトウェアによって異なる場合があります。

20. IP Phoneが外部電源を使用する場合

IP Phoneだから必ずPoEが必要とは限りません。

機器や設計によっては、

外部電源アダプター

を使用する場合もあります。

したがって、

IP Phone
=
PoE必須

と機器種別だけで判断しません。

問題文で、

PoE受電型IP Phone

などの要件が示されている場合に、PoEを必要条件として扱います。

21. スイッチポート状態を確認する

音声エッジポートの設定を確認するときは、

show interfaces <interface> switchport

を使用できます。

代表的な確認対象は、

Administrative Mode

Operational Mode

Access Mode VLAN

Voice VLAN

などです。

たとえば要件が、

データVLAN
→ 10

音声VLAN
→ 20

なら、出力からそれぞれの設定値が一致しているか確認します。

22. 実行中設定を確認する

インターフェース設定を直接確認する場合は、

show running-config interface GigabitEthernet1/0/10

などを利用できます。

例：

interface GigabitEthernet1/0/10
 switchport access vlan 10
 switchport mode access
 switchport voice vlan 20
 power inline auto

ここから、

データVLAN
→ 10

ポートモード
→ access

音声VLAN
→ 20

PoEモード
→ auto

という設定状態を読み取れます。

23. VLANの存在も確認する

ポートに、

switchport access vlan 10
switchport voice vlan 20

が設定されていても、VLAN側の状態確認が必要な場合があります。

代表的には、

show vlan brief

を使用します。

例：

VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
10   USERS                            active
20   VOICE                            active

ここでは、

VLAN 10
→ データVLAN

VLAN 20
→ 音声VLAN

として必要なVLANが存在し、利用可能な状態かを確認します。

24. 設定状態とエンドポイント状態を分離する

音声エッジでは、少なくとも次の状態を分けて考えます。

スイッチ設定状態
├─ アクセスVLAN
├─ 音声VLAN
└─ PoEモード

スイッチ側の動作状態
├─ ポート状態
├─ VLAN状態
└─ PoE状態

エンドポイント状態
└─ IP Phoneが音声VLAN情報を取得・利用できているか

スイッチ設定が正しいことと、IP Phoneが期待どおりに動作していることを同一視しないことが重要です。

25. 音声VLANは通常のアクセスVLANを置き換えるものではない

次の設定を考えます。

switchport access vlan 10
switchport voice vlan 20

これは、

アクセスVLAN 10を音声VLAN 20に変更した

という意味ではありません。

両方が同時に存在し、

データ
→ VLAN 10

音声
→ VLAN 20

という別の役割を持ちます。

したがって問題で、

PCデータ = VLAN 10
IP Phone音声 = VLAN 20

と指定されているなら、音声VLANだけを設定して終わりではありません。

26. シナリオ1：IP Phoneだけでなく背後にPCがある

要件：

PC
→ データVLAN 10

IP Phone
→ 音声VLAN 20

代表的なスイッチ設定：

interface GigabitEthernet1/0/10
 switchport
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
 switchport voice vlan 20

判断：

PCデータ
→ アクセスVLAN 10

IP Phone音声
→ 音声VLAN 20

です。

2つのVLANがあるからといって、単純な一般トランクポートへ変更する問題ではありません。

27. シナリオ2：データVLANと音声VLANのコマンド選択

要件：

データVLAN
→ 10

音声VLAN
→ 20

必要な対応は、

switchport access vlan 10

と、

switchport voice vlan 20

です。

次のように逆にしません。

switchport access vlan 20
switchport voice vlan 10

問題文の、

データ

音声

という役割を先に読み取ります。

28. シナリオ3：データVLANは正しいが音声VLANが誤っている

要件：

PCデータ
→ VLAN 10

IP Phone音声
→ VLAN 20

設定：

interface GigabitEthernet1/0/10
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
 switchport voice vlan 30

比較すると、

データ要件
→ 10

設定済みアクセスVLAN
→ 10

は一致しています。

一方、

音声要件
→ 20

設定済み音声VLAN
→ 30

は不一致です。

したがって、データVLANが正しいからポート全体が正常とは判断しません。

29. シナリオ4：音声VLANは正しいがデータVLANが誤っている

要件：

PC
→ VLAN 10

IP Phone
→ 音声VLAN 20

設定：

switchport access vlan 30
switchport voice vlan 20

この場合、

音声
→ 正しい

データ
→ 誤り

です。

音声VLANだけを確認して完了しないようにします。

30. シナリオ5：VLANは正しいがPoE受電型IP Phoneが起動しない

要件：

データVLAN
→ 10

音声VLAN
→ 20

IP Phone給電
→ PoE

スイッチポート：

switchport access vlan 10
switchport voice vlan 20

VLAN部分は要件と一致しています。

それでもIP Phoneが起動しない場合は、

show power inline

などでPoE状態を確認します。

判断順：

データVLAN
→ 正常

音声VLAN
→ 正常

IP Phone給電
→ 未確認

↓
PoEを確認

です。

31. シナリオ6：スイッチ側の音声VLANは正しいがIP Phoneが利用しない

スイッチ：

interface GigabitEthernet1/0/10
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
 switchport voice vlan 20

スイッチ側では音声VLAN 20が設定されています。

しかしIP Phoneが音声ネットワークへ接続できません。

この場合、

switchport voice vlan 20

が存在することだけを理由に、

IP PhoneもVLAN 20を正しく学習済み

とは判断しません。

確認する観点には、

IP Phoneは音声VLAN情報を取得できるか

利用するディスカバリ・ポリシー機構は何か

エンドポイント側で静的VLAN設定が必要な設計か

などがあります。

32. シナリオ7：異なるベンダーのIP Phone

ネットワークでは、

音声VLAN
→ 20

を使用します。

Cisco IP Phoneと他ベンダーのIP Phoneが混在しているとします。

ここで、

Cisco IP PhoneがCDPで情報取得できる
↓
すべてのベンダーのIP PhoneもCDPで取得できる

とは判断しません。

エンドポイントごとに、

CDP対応

LLDP-MED対応

静的設定

プロビジョニング方式

などの能力や設計を確認します。

音声VLAN番号が同じであっても、VLAN情報をエンドポイントへ伝える方法まで同じとは限りません。

33. シナリオ8：IP Phone背後のPCだけ通信できない

要件：

PCデータ
→ VLAN 10

IP Phone音声
→ VLAN 20

IP Phoneの音声通信は正常ですが、IP Phone背後のPCがデータネットワークへ接続できません。

この場合、まず確認する項目の1つは、

switchport access vlan

です。

たとえば、

switchport access vlan 30
switchport voice vlan 20

なら、

IP Phone音声
→ VLAN 20で要件一致

PCデータ
→ VLAN 30で要件不一致

となります。

34. シナリオ9：IP Phoneだけが通信できない

要件：

PCデータ
→ VLAN 10

IP Phone音声
→ VLAN 20

PC通信は正常ですが、IP Phone側の音声ネットワーク利用に問題があります。

スイッチ設定：

switchport access vlan 10
switchport voice vlan 30

なら、

データVLAN
→ 正常

音声VLAN
→ 要件不一致

です。

データ通信ができることだけで音声VLANまで正しいとは判断しません。

35. 音声エッジの確認コマンド

音声エッジポートでは、確認したい対象によってコマンドを使い分けます。

すべてのトラブルシューティングで全コマンドが必要という意味ではありません。

要件と症状に合わせて確認対象を選択します。

36. 問題での判断パターン

パターン1：IP Phoneアクセスポートモデル

条件：

IP Phone
と
IP Phone背後のPC

判断：

アクセスポート上で
データVLAN
と
音声VLAN
を併用できる

です。

パターン2：データVLAN

条件：

PCデータ
→ VLAN 10

対応：

switchport access vlan 10

です。

パターン3：音声VLAN

条件：

IP Phone音声
→ VLAN 20

対応：

switchport voice vlan 20

です。

パターン4：音声VLANとデータVLANの分離

条件：

PC
→ VLAN 10

IP Phone
→ VLAN 20

判断：

switchport access vlan 10
switchport voice vlan 20

と役割を分離します。

パターン5：PoE受電型IP Phone

条件：

IP Phone
→ Ethernet経由で受電

判断：

VLAN要件
と
PoE要件

を別々に確認します。

パターン6：スイッチ側の音声VLAN設定

スイッチ側では、

switchport voice vlan <id>

で音声VLANを指定します。

これはスイッチ側ポート設定です。

パターン7：IP Phoneの音声VLAN学習

Cisco IP PhoneではCDPなどによって音声VLAN情報を取得する構成があります。

エンドポイントによってはLLDP-MEDなど別の仕組みを利用する場合があります。

したがって、

スイッチ側設定

と、

IP Phone側学習

を分けます。

パターン8：音声VLANの学習方式は共通ではない

条件：

スイッチ
→ voice vlan 20設定済み

だけでは、

すべてのIP Phone
→ VLAN 20を同じ方法で自動学習

とは判断しません。

エンドポイントの対応能力を確認します。

パターン9：音声エッジの確認

要件：

データVLAN 10
音声VLAN 20
PoE

なら、

アクセスVLAN
音声VLAN
PoE状態

を要件と照合します。

パターン10：IP PhoneとPCの複合シナリオ

条件：

PC VLAN
→ 10

音声VLAN
→ 20

答えを選ぶときは、

switchport mode access
switchport access vlan 10
switchport voice vlan 20

という役割対応を確認します。

パターン11：コマンドの組み合わせ

データと音声は、

switchport access vlan

と、

switchport voice vlan

で別々に指定します。

パターン12：VLAN正常・IP Phone未起動

条件：

データVLAN
→ 正しい

音声VLAN
→ 正しい

PoE IP Phone
→ 起動しない

次の確認候補：

show power inline

です。

パターン13：役割分離

スイッチ：

switchport voice vlan 20

IP Phone：

音声VLAN情報を取得
↓
VLAN 20を利用

これらは別の役割です。

スイッチ側設定だけでエンドポイント側の状態まで証明しません。

パターン14：複数ベンダーのIP Phone

音声VLANが同じでも、

Cisco IP Phone

他ベンダーのIP Phone

が音声VLAN情報を取得する方法は同一とは限りません。

エンドポイントの、

CDP

LLDP-MED

静的設定・プロビジョニング設定

などの対応を確認します。

37. 音声エッジの確認手順

IP Phone接続では、次の順序で整理すると判断しやすくなります。

エンドポイント要件
↓
データVLANを特定
↓
音声VLANを特定
↓
アクセスポートとして設定
↓
switchport access vlanを設定
↓
switchport voice vlanを設定
↓
IP Phoneの給電要件を確認
↓
必要ならPoEを確認
↓
スイッチ側の設定状態・動作状態を確認
↓
必要ならIP Phone側の音声VLAN学習を確認

特に、

データ

音声

給電

を1つの状態としてまとめず、それぞれ独立した要件として照合します。

38. まとめ

IP Phone接続では、1本のスイッチポートで、

PCデータトラフィック

と、

IP Phone音声トラフィック

を別VLANへ分離できます。

代表的な構成は、

interface GigabitEthernet1/0/10
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
 switchport voice vlan 20

です。

ここでは、

switchport access vlan 10
→ データVLAN

switchport voice vlan 20
→ 音声VLAN

という役割があります。

IP PhoneがPoE受電する要件なら、

データVLAN
と
音声VLAN
と
PoE

を別々に確認します。

さらに、

スイッチ側で音声VLANを設定すること

と、

IP Phone側が音声VLAN情報を取得して利用すること

も分離します。

Cisco IP PhoneではCDPを使用する構成があり、エンドポイントによってはLLDP-MEDなどを利用する場合もあります。

そのため、

switchport voice vlanを設定した
↓
すべてのIP Phoneが同じ方法で
自動的に音声VLANを利用する

とは一般化しません。

CCNA問題では、

データVLAN要件
↓
switchport access vlan

音声VLAN要件
↓
switchport voice vlan

給電要件
↓
PoE

エンドポイント学習
↓
IP Phoneの対応能力・検出方式

という役割分離で判断することが重要です。