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ISIS协议原理及配置

  • 和OSPF一样，IS-IS也是一种基于链路状态并使用最短路径优先算法进行路由计算的一种IGP协议。IS-IS最初是国际化标准组织ISO为他的无连接网络协议CLNP设计的一种动态路由协议。
  • 为了提供对IP的路由支持，IELF在RFC1195中对IS-IS进行了扩充和修改，使他能够同时应用在TCP/IP和OSI的环境中，修订后的IS-IS协议被成为集成化的IS-IS。由于IS-IS的简便性及扩展性强的特点，目前在大型ISP的网络中被广泛地部署。

IS-IS协议基本原理

场景应用

  • ospf
    • 园区网：区域多样、策略多样、调度精细
  • 骨干网
    • 区域扁平、收敛极快、承载庞大

路由计算过程

  • 建立邻居
  • 同步LSDB数据库
  • 执行SPF路由计算

地址结构

TCP/IP协议栈 IP协议 IP地址 OSPF Area ID + Router ID
OSI系统 CLNP协议 NSAP地址 IS-IS NET标识符

  • NET是一类特殊的NSAP（SEL=00），在路由器上配置IS-IS时，只需要考虑NET即可。

  • Area ID System ID N-SEL
    49.0001 0000.0000.0001 00

  • 分层架构

路由器分类

  • IS-IS路由器的三种类型
    • Level-1 路由器（只能创建level-1的LSDB）
    • Leve-2路由器（只能创建Level-2的LSDB）
    • Level-1-2路由器（路由器默认的类型，能同时创建Level-1和Level-2的LSDB）

邻居Hello报文

  • IS-IS目前只支持点对点和广播网络类型
    • P2P
      • Point -to-Point （点到点Hello报文）
    • L1 LAN IIH（Broadcast，广播多路访问网络类型）
      • MAC：0180-c200-0014
    • L2 LAN IIH（Broadcast，广播多路访问网络类型）
      • Mac：0180-c200-0015

邻居关系的建立

  • ISO10589使用两次握手，RFC3373定义了P2P三次握手机制
  • MA网络类型的邻居关系建立必须是三次握手

DIS及DIS与DR的类比

类比点 ISIS-DIS OSPF-DR
选举优先级 所有优先级都参与选举 0优先级不参与选举
选举等待时间 40s 2个Hello报文间隔
备份 无 有（BDR）
邻接关系 所有路由器互相都是邻接关系 DRother之间是2-way
抢占性 会抢占 不会抢占
作用 周期发送CSNP，保障MA网络LSDB同步 主要是为了减少LSA泛洪

链路状态信息载体

  • LSP PDU - - 用于交换链路状态信息
    • 实节点LSP
    • 伪节点LSP（只在广播链路存在）
  • SNP PDU - - 用于维护LSDB的完整与同步，且为摘要信息
    • CSNP（用于同步LSP）
    • PSNP（用于请求和确认LSP）
  • 协议报文都分为Level-1和Level-2两种，在MA网络中所有协议报文的目的MAC都是组地址：
    • Level-1地址为：0180-C200-0014
    • Level-2地址为：0180-C200-0015

链路状态信息的交互

  • P2P网络CSNP报文只发送一次，邻居建立后立即发送
  • MA网络CSNP报文只由DIS组播发送，时间默认为10秒

路由算法

  • ISIS路由计算开销方式：

    • 设备默认接口开销值都是10

  • SPF计算过程

    • 单区域LSDB同步完成
    • 生成全网拓扑结构图
    • 以本节点为根生成最短路径树
    • 默认跨越每个节点的开销一样

网络分层路由域

  • ISIS协议的区域边界在整个Router，OSPF协议的区域边界在Router的接口

区域间路由

  • 区域49.0001访问区域49.0002
    • L1/2路由器RTA产生ATT置位为1的LSP
    • L1路由器收到ATT为1的LSP会产生下一跳指向L1/2路由器的默认路由
  • 区域49.0002访问区域49.0001
    • L1/2路由器RTA会把区域49.0001的明细路由以叶子节点方式挂载L2级别的LSP上面并处在Level-2的LSDB中
    • L2路由器通过自己的SPF计算得出访问Area49.0001的明细路由

IS-IS与OSPF的区别

差异性 IS-IS OSPF
网络差异 少 多
开销方式 复杂 简便
区域类型 少 多
路由报文类型 简单 多样
路由收敛速度 很快 快
扩展性 强 一般
路由负载能力 超强 强

IS-IS应用场景配置

  • IS-IS路由配置需求

    • DIS选举：
      • 优先级，默认64（0-127）
      • 看MAC地址

  • ISIS现应用于大型网络或者运营商网络

    OSPF现应用于中大型网络或者企业网络、园区网络等场景

    ISIS的简便性和扩展性强

术语对照表

缩略语 OSI术语 IEFE术语
IS intermediate System Router
ES End System Host
DIS Designed Intermediate System OSPF中的DR
SysID System ID OSPF中的Router ID
LSP Link State PDU OSPF中的LSA
IIH IS-IS Hello PDU OSPF中的Hello报文
PSNP Partial Sequence Number PDU OSPF中的LSR或LSAck报文
CSNP Complete Sequence Number PDU OSFP中的DD报文

** https://www.cnblogs.com/csdragon/p/14545001.html **