IS-IS路由协议(V5.1).pptVIP

HM-047 IS-IS路由协议 ISSUE 5.1 日期： 杭州华三通信技术有限公司 版权所有，未经授权不得使用与传播 n RIP已经成为距离矢量路由协议的经典。 n OSPF 也是大家熟知的链路状态路由协议。 n 然而还有另一种强大的路由协议IS-IS，目前只为少数人所 知，因为它以前只被OSI模型广泛采用。 n 随着TCP/IP的迅速发展，IS-IS也被应用到Internet网络中，也 已经成为当前IP网络的主流路由协议。 引入 n 熟悉IS-IS路由协议的基本原理 n 掌握IS-IS路由协议的功能和应用 n 掌握IS-IS路由协议的基本配置 课程目标 学习完本课程，您应该能够： n IS-IS 基本原理 n IS-IS功能和应用 n IS-IS基本配置 目录 5 IS-IS的基本原理 lIS-IS基本概念 lIS-IS基本工作原理 lIS-IS和OSPF 6 IS-IS 概述 l 无路由环路 l 可应用于大规模网络 l 路由快速更新和收敛 l 支持区域划分 l 支持组播地址发送 l 支持可变长子网掩码 VLSM l 工作在网络层次结构的第二层数据链路层 l 支持两种网络层次模型OSI和TCP/IP l 支持区域平移，分割和合并而不中断业务 7 IS-IS基本概念 l IS：中间系统（intermediate system），类似于IP网 的路由器 l ES：终端系统（end system），类似于IP网的主机 l CLNS：无连接的网络服务（connectionless network service），类似于IP服务 l CLNP：无连接的网络协议（connectionless network protocol），类似于IP协议 l IS-IS：运行在中间系统与中间系统之间的一种路由协议 。 l ES-IS：运行在终端系统和中间系统之间的一种路由协 议。类似于TCP/IP协议族中的ARP和ICMP。 8 IS-IS基本概念（续） l PDU：包数据单元（packet data unit），类似于IP包 l NSAP：网络服务接入点（network service access point）, 类似 于IP地址 l NET：网络实体（network entity title），一个特殊的网络服务接 入点 l 系统ID：system ID，类似于OSPF协议中的router ID l LSP：链路状态协议数据单元（link state protocol data unit）， 类似于OSPF的LSA l LSPDB：LSP数据库（LSP database），类似于LSADB l IIH：中间系统到中间系统的Hello报文（IS to IS hello PDU），类 似于 OSPF中的hello报文 l PSNP：部分序列号PDU（partial sequence number PDU），类 似于 OSPF中的ACK报文 l CSNP：完全系列号PDU（complete sequence number PDU） ，类似于OSPF的DD 报文 9 自治系统，路由域和区域 RIP OSPF 100 OSPF 200 IS-IS 100 Area 1 Area 2 AS 1000 AS 500 Internet BGP 10 自治系统，路由域和区域 l 自治系统（ autonomous system简称AS）：传统 定义为一组运行同一路由协议并被同一组织机构管 理的路由器。后来有所扩展，它可能是运行多种路 由协议的一组路由器，但这些路由器都被同一组织 机构管理 l 路由域（Routing Domain）：和传统的AS定义类 似，运行同一种路由协议并被同一组织机构管理的 一组路由器 l 区域（Area）：为了降低路由器的负载而划分的路 由域内的子域，子域内的路由器（中间系统）维护 子域内部的具体路由信息和到达路由域内其他子域 的路由信息 11 链路状态和SPF算法 l 每一个路由器产生一个LSP来描述它自己周围的连接 l 所有LSP都在整个网络中传播（单区域的网络） l 所有路由器最终拥有完全相同的链路状态数据库（LSPDB） l 所有路由器都按照相同的SPF算法计算生成一个最短路径树 RTA的LSP RTE的LSP RTC的LSP RTB的LSP RTD的LSP To D To C To B To A To A To C To B To D To D To E To E To A 12 NSAP的结构 l NSAP 类似于IP地址 l NSAP的长度从8字节到20字节可变 l 区域地址由AFI，IDI 和高字节DSP组成。用 于标识一个组织 l 系统ID（System ID）在整个区域（包括骨 干区域（所有level-2 路由器）内唯一 IDPDSP AFIIDI High Order DSPSystem IDNSEL 可变长区域地址6 Bytes1 Byte 13 Network Entity Title (NET) l NET是一个特殊的NSAP。其选择部分 Selector为0 l IP网络中Selector无意义，即只应用到NET l 每个路由器可以有一个或多个NET l 同一个区域的路由器拥有相同的区域ID l 每个level-1路由器必须拥有区域内唯一的 system ID l 每个level-2路由器必须拥有骨干区域内唯一 的system ID l 如果路由器（中间系统）有多个NET时，所 有NET必须用相同的system ID。 14 IS-IS的基本工作原理 l IS-IS的节点和分层模型 Level-1路由器 Level-2路由器 Level-1和Level-2路由器 (Level-1-2路由器) 指定中间系统（DIS）和伪节点（Pseudo Nodes） l 区域和邻接（Areas and Adjacencies） 普通区域 骨干区域 Level-1邻接 Level-2邻接 l IS-IS支持的链路类型 广播链路 点到点的链路 l IS-IS协议数据包 15 IS-IS的分层模型 l IS-IS采用两层的分层结构，有效管理网络路由 l Level-1路由器只能和Level-1或Level-1-2路由器交换路由信息 l Level-2路由器只能和Level-2或Level-1-2路由器交换路由信息 l 所有Level-2（包括 Level-1-2）路由器必须连续而形成骨干区域 Area 1 Area 2Backbone Area 3 Level-1 Level-1 Level-1Level-1-2Level-1-2Level-2 16 Level-1路由器 l Level-1路由器位于普通的区域中并维护和管理本区 域内部的LSPDB l Level-1路由器只能与Level-1和Level-1-2路由器建立 邻接 l Level-1路由器会自动生成一条缺省路由指向距离它 最近且位于同一区域的Level-1-2路由器。但由此生 成的路由可能是次优路由 l 因此，在转发业务数据包时，Level-1路由器只转发 区域内的数据包，或者将到达其他区域的数据包转发 到距离它最近且在同一区域的Level-1-2 路由器 17 Level-2路由器 l 所有Level-2（包括Level-1-2）路由器组成骨干区域（ Backbone） l Level-2路由器可以和Level-2和Level-1-2路由器建立邻接 l Level-2路由器包括所有Level-2级的LSP，即所有区域间 的路由信息 l 因此，在转发业务数据包时，Level-2路由器既可以转发 区域内的数据包也可以转发区域间的数据包 18 Level-1-2路由器 l Level-1-2路由器既是level-1路由器，也是Level-2路 由器 l Level-1-2路由器一般位于区域边界 l Level-1-2路由器拥有两个链路状态数据库LSPDB： Level-1 LSPDB和Level-2 LSPDB l Level-1-2路由器不仅能和Level-1-2路由器建立邻接 ，也能和Level-1 和 Level-2路由器建立邻接 l Level-1-2路由器将会通告同一区域内的Level-1路由 器，通过它可以到达其它外部 l Level-1-2路由器将Level-1的路由信息转换为Level- 2的路由信息 19 路由渗透 Level-1区域必须Level-2区域相连。 Level-1区域内的路由信息通过Level-1-2路由器通报给 Level-2区域。 在缺省情况下，Level-2路由器并不将自己知道的其他 Level-1区域以及Level-2区域的路由信息通报给Level-1区 域。 IS-IS提供了路由渗透功能，使Level-2路由器可以将己知 的其他Level-1区域以及Level-2区域的路由信息通报给指 定的Level-1区域。 20 DIS和伪节点 l 在广播网络中，如果所有路由器都和其它路由器交换路由信息 将导致路由信息的重复传播。 l 因此，在广播网络中，假定某一路由器为网络中心，所有其它 路由器都只与此路由器进行路由信息交换。假定的这个路由器 我们称为指定中间系统（DIS）并担当伪节点的功能。 l 非DIS之间仍然建立邻接关系。 RTA RTERTDRTC RTB 21 区域和邻接 Area 1 Area 2 Backbone Area 3 Level-1-2 Level-1 Level-1 Level-1-2Level-1-2 Level- 2 Level-2 Level-1-2 22 IS-IS支持的链路 Broadcast network Point-to-point network NBMA network Sub-interface 23 IS-IS协议数据包 l IIH：中间系统到中间系统的Hello报文 用于建立和维护路由器间的邻接关系 l LSP：链路状态数据包 用于传输链路状态信息 l CSNP：完全序列号协议数据单元 用于通告链路状态数据库摘要信息 l PSNP：部分系列号协议数据单元 用于请求和响应链路状态数据包 24 IS-IS和OSPF l 相同点： 都是IGP路由协议 都无路由自环 都采用SPF算法 都具有快速收敛的特性 都通过Hello报文维护邻接关系 都支持区域划分 在广播网络上，都选择指定路由器 都支持VLSM和CIDR 都支持验证 25 IS-IS和OSPF l 不同点： 封装协议不同 IS-IS：数据链路层协议 OSPF：IP 支持的链路类型不同 IS-IS不支持点到多点链路（不直接支持NBMA网络） 区域划分的方式不同 IS-IS：一个路由器只能属于一个区域（骨干区域除外 ） OSPF：一个链路只能属于一个区域。一个路由器可以 属于多个区域 链路状态数据包不同 IS-IS：只有两类链路状态数据包（LSP）（一个路由 器产生一个LSP） OSPF：有五类链路状态数据包（LSA） 26 IS-IS和OSPF 指定路由器和邻接关系 IS-IS：两次握手建立邻接关系；所有路由器两两建立 邻接关系，不需要BDR OSPF：三次握手建立邻接关系；只在DR和BDR，DR 和DR other以及BDR和DR other之间建立邻接关系 区域间的路由Inter-area routing IS-IS：由Level-1-2路由器产生，可能不是最优路由 OSPF：由ABR产生， 是最优路由 支持的网络模型 IS-IS：OSI 和TCP/IP OSPF：TCP/IP n IS-IS 基本原理 n IS-IS功能和应用 n IS-IS基本配置 目录 28 IS-IS的功能和应用 l 广泛应用于大规模的网络 l 适用于层次结构的网络 l 即可以支持OSI网络结构，也可以支持IP网络 或者双环境的网络 l 适用于容易发生区域切割，平移和合并的网络 ，如ISP n IS-IS 基本原理 n IS-IS功能和应用 n IS-IS基本配置 目录 30 基本配置 l 基本配置包括三个步骤： 启动IS-IS路由协议，并指定进程号（系统视图 ） ISIS tag 设置路由器的Network-entity（ISIS协议视图） Network-entity NET 在接口上使能IS-IS路由（VLAN接口视图） ISIS enable tag 31 基本配置实例 RTARTB Host A Host B S1/0S2/0 32 高级配置 l 设置路由器的类型（ISIS协议视图） Is-level level-1 |level-1-2 |level-2 l 设置接口的电路类型（接口视图） Isis circuit-level level-1 |level-1-2 |level-2 l 设置路由器的优先级（接口视图 ） Isis dis-priority value level-1 |level-2 l 设置路由器产生缺省路由（ISIS协议视图） Default-route-advertise route-policy route- policy-name l 设置聚合路由（ISIS协议视图） Summary ip-address ip-mask level-1 |level- 1-2 |level-2 33 高级配置（续） l 配置被动接口（ISIS协议视图） Silent-interface silent-interface-type silent- interface-number l 配置路由引入（ISIS协议视图） Import-route protocol cost value type external |internal level-1 level-1-2 level-2 route-policy route-policy-name l 清除IS-IS链路状态数据库（user视图） Reset isis all 34 高级配置实例 l 按如下要求配置各路由器的路由协议： RTA 和 RTD都作为Level-1路由器工作 RTB 和 RTC都作为Level-1-2路由器工作 RTC有缺省路由指向RTB RTB有聚合路由指向RTC 防止RTA和RTD通过本地接口将路由信息发送到 其它区域而配置被动接口 RTARTB RTDRTC Area 49.0001Area 49.0002 Backbone E1/0 S2/0S2/0S3/0S2/0S3/0 S2/0 E3/0 35 高级配置实例（续） l RTA RTA isis RTA-isis network-entity 49.0001.0100.0000.1001.00 RTA-isis is-level level-1 RTA-isis silent-interface ethernet 1/0 RTA-isis quit RTA interface ethernet 1/0 RTA-Ethernet1/0 isis enable RTA-Ethernet1/0 interface serial 2/0 RTA-Serial2/0 isis enable RTA-Serial2/0 quit 36 高级配置实例（续） l RTB RTB isis RTB-isis network-entity 49.0001.0100.0000.2001.00 RTB-isis is-level level-1-2 RTB-isis default-route-advertise RTB-isis quit RTB interface serial 2/0 RTB-Serial2/0 isis enable RTB-Serial2/0 interface serial 3/0 RTB-Serial3/0 isis enable RTB-Serial3/0 quit 37 高级配置实例（续） l RTC RTC isis RTC-isis network-entity 49.0001.010