ISIS协议原理 ISSUE10_20071229_A.ppt

DP500004IS IS协议原理 ISSUE1 0 Page2 集成IS IS是基于链路状态技术的路由协议 能够同时支持CLNP和IP网络层协议 随着多年的发展 IS IS目前已经成为业界尤其是大型ISP最广泛应用的IGP协议之一 前言 Page3 参考资料 VRP5 30 操作手册 命令手册 iso10589 rfc3786 rfc3373 rfc3358 rfc3784 rfc1195 rfc2763 draft ietf isis ipv6 te 00TCP IP协议卷一第10章集成ISIS数通原理教材 Page4 学习完此课程 您将会 了解IS IS协议相关术语和基本概念掌握IS IS协议的工作原理掌握IS IS协议与OSPF协议的异同 目标 Page5 第1章IS IS协议概述第2章IS IS协议工作原理第3章IS ISvs OSPF 内容介绍 Page6 第1章IS IS协议概述第1节IS IS的发展史第3节IS IS协议基本概念 内容介绍 Page7 IS IS协议的发展史 IS IS的产生IS IS最早是ISO为CLNP ConnectionlessNetworkProtocol 而设计的动态路由协议 ISO IEC10589或RFC1142 IS IS的发展IETF在RFC1195中增加了IS IS对于IP的支持 IS IS发展成为IntegratedIS IS 或者称为DualIS IS Page8 第1章IS IS协议概述第1节IS IS协议发展史第2节IS IS协议基本概念 内容介绍 Page9 IS IS协议相关术语 一 Page10 IS IS协议相关术语 二 Page11 OSI网络层地址编码方式 NSAP即NetworkServiceAccessPoint 相当于OSI的网络层协议CLNP的地址 一个NSAP由三个部分组成 区域地址 SystemID和n selector OSI网络层地址编码方式 NSAP Page12 NET NET即NetworkEntityTitles 是一个特殊的NSAP地址 其中n selector部分为0NET是OSI协议栈中网络设备本身的标识作为特殊的NSAP 一个NET至少为8个字节 最多20个字节 网络标识实体 NET Page13 NET示例例子1 49 0001 aaaa bbbb cccc 00Area 49 0001SysID aaaa bbbb ccccNsel 00例子2 49 0001 0002 2222 4444 00Area 49 0001SysID 0002 2222 4444Nsel 00 Page14 确定systemid如何在支持IP的IS上确定SystemID 便于管理的推荐 使用Loopbck接口IP地址 192 168 3 25路由器所在区域 Area 49 0001建立IP地址到SystemID的对应关系 注意 这只是一种推荐的对应方法 并不要求必须遵循 Page15 分层 层次性 IS IS有两个级别 区分两个层次Level 1 普通区域 Areas 叫Level 1 L1 Level 2 骨干区 Backbone 叫Level 2 L2 骨干区Backbone是连续的Level2路由器的集合 由所有的L2 含L1 L2 路由器组成 注意必须是连续 连通 的L1和L2运行相同的SPF算法一个路由器可能同时参与L1和L2 Page16 IS IS分层路由域 Area49 0001 Backbone L1 L1 L1 L1 L1 L2 L1L2 Area49 0002 Area49 0003 L12 L12 Page17 Level 1路由器 只与本区域的路由器形成邻居只参与本区域内的路由 只保留本区域的数据库信息通过与自己相连的L1 2路由器的ATTbit寻找与自己最近的L1 2路由器通过发布指向离自己最近的L1 2路由器的缺省路由 访问其他区域 Page18 Level 2路由器 可以与其他区域的L2路由器形成邻居参与骨干区的路由保存整个骨干区的路由信息L1 2路由器同时可以参与L1路由 Page19 Level 1 2路由器 可以和本区域的任何级别路由器形成邻居关系 可以和其它区域相邻的L2或L1 L2路由器形成邻居关系可能有两个级别的链路状态数据库L1用来作为区域内路由 L2用来作为区域间路由完成它所在的区域和骨干之间的路由信息的交换 将L1LSDB中的路由信息转换到L2LSDB中 以在骨干中传播 既承担L1的职责也承担L2的职责通常位于区域边界上 L1 L2路由器 Page20 骨干区的连续性 L1 L1 错 该路由器必须是L2的 保证了骨干区的连续性 Page21 骨干区的连续性 Page22 AS Domain Area Page23 区域 IS IS允许将整个路由域分为多个区域区域之间通过L2 L1 L2 路由器相连接一个路由器目前最多有3个AreaID IOS和VRP的实现 一个路由器必须整个属于某个区域 而不能象OSPF那样是同一台路由器上不同的接口可以属于不同的区域对于Level 1路由器来说 只有属于同一区域才可以建立邻居 对于Level 2路由器则没有此同一区域限制 区域 Areas Page24 IS IS协议适用的网络类型 P 2 P网络PPP广播网络Ethernet TokenRing等IS IS协议不能真正支持NBMA网络 可以将NBMA链路配置成子接口来支持 子接口类型为 P 2 P或者广播网络 网络类型 Page25 IS IS协议的报文类型 IS ISHelloPackets IIH Level1LANIS ISHelloLevel2LANIS ISHelloPoint to pointHelloLinkStatePackets LSP Level1LSP和Level2LSPCompleteSequenceNumberpackets CSNP Level1CSNP和Level2CSNPPartialSequenceNumberPackets PSNP Level1PSNP和Level2PSNP IS IS协议的9种报文类型 Page26 第1章IS IS协议概述第2章IS IS协议工作原理第3章IS ISvs OSPF 内容介绍 Page27 第2章IS IS协议工作原理第1节邻接关系的建立第2节链路状态数据库的泛洪第3节路由的计算 内容介绍 Page28 IS IS邻接关系建立 两台运行IS IS的路由器在交互协议报文实现路由功能之前必须首先建立邻接关系 在不同类型的网络上 IS IS的邻接建立方式并不相同 目前IS IS支持如下两类网络 点到点网络广播网络IS IS邻接关系建立需要遵循的基本原则只有同一层次的相邻路由器才有可能成为邻接体对于Level 1路由器来说要求区域号一致同一网段检查 Page29 点到点邻接关系 点到点邻接关系建立特点 IIH IIH CircuitType L1 sourceid 0010 0000 0001 holdingtimer 30s supportedprotocol IP L1 0010 0000 0002 L1 0010 0000 0001 neighbor0010 0000 0002null neighbor0010 0000 0002up IIH IIH IIH CircuitType L1 sourceid 0010 0000 0002 holdingtimer 30s supportedprotocol IP IIH Page30 广播网络上邻接关系 广播网上邻接关系建立特点 IIH sysid 1 neighbor null L1 sysid 1 IIH IIH multicast multicast L1 sysid 2 IIH sysid 2 neighbor null Neighbor2initialized neighbor2established IIH sysid 2 neighbor 1 Page31 广播网上的指定路由器 DIS 和伪节点 DIS DesignatedIS指定中间系统 相当于OSPF的DR功能 在广播网络中创建和更新伪结点伪节点的定义及优点 DIS 伪节点 Page32 DIS选举规则 DIS由LANIIH报文选举 具备最高优先级的路由器会被当选 如果所有路由器优先级相同 则最高MAC地址者当选Level 1和Level 2的DIS是分别选举的 选举结果可能不是同一个ISDIS发送Hello数据包的时间间隔是普通路由器的1 3 这样可以保证DIS失效可以被快速检测到与OSPF不同 它的选举是抢占式 可预见的 IS IS中不存在备份DIS 当一个DIS不能工作时 直接选举另一个 Page33 Page34 Page35 第2章IS IS协议工作原理第1节邻接关系的建立第2节链路状态数据库的泛洪第3节路由的计算 内容介绍 Page36 协议数据包PDU Hello数据单元 定期发送 用来确定相邻的其它系统是否在运行IS IS 以建立邻接关系 交换LSP 达到LSDB同步在LAN上L1和L2IIHPDU发送到不同的组播MAC地址 L1为0180 C200 0014 L2为0180 C200 0015IS ISPDU封装形式 Page37 链路状态协议数据单元 LSP 以下三个标志组合起来用来唯一标识一个LSPSourceID 产生该LSP的结点或伪结点的SysID PseudonodeID 对普通LSP为0 对PseudonodeLSP非0 这是区分一个LSP是否是伪结点产生的标志 LSPnumber 分片号 产生的LSP大于LSPMTU将分片 LSPid例子 00c0 0040 1234 01 00 其中 SourceID 00c0 0040 1234PseudonodeID 01 表明为伪结点产生的 分片号 0 Page38 LSP序列号 LSPSequenceNumber SequenceNumber 每个LSP 含LSP分片 都有一个自己的序列号当路由器启动IS IS时候 自己产生的LSP的序列号为1当发生变化需要重新生成LSP的时候 产生序列号增加的新的LSP传播出去较大的序列号意味着LSP较新 Page39 LSP生存时间 LSPRemaininglifetime 每个LSP 含LSP分片 都有一个变化的生存时间相联系 用于老化旧的LSPs当生存时间超时 LSP将从网络中清除 Page40 完全时序协议数据单元 CSNP CSNP分为两种 Level1CSNP和Level2CSNPCSNP用于在泛洪LSPDB时数据库同步 以范围来描述数据库LSDB中的所有的LSPs何时发送 在广播网络上 由DIS定期发送 缺省10秒的周期 在点到点串行链路上 只在第一次形成邻接时发送CSNP来同步LSDB 全时序协议数据单元 Page41 部分协议数据单元 PSNP PSNP分为两种 Level1PSNP和Level2PSNPPSNP的主要功能 在点到点 P2P 链路上路由器用来作为Ack应答以确认收到某个LSP 用来请求接收最新的LSP 当路由器从邻居接收到CSNP时 通过比较自己的LSPDB注意到缺少了部分数据 或自己的LSP比较旧 路由器发送PSNP请求相应的LSP 以保持同步 和CSNP一样 PSNP在头中利用LSPid SequenceNumber Remainninglifetime LSPchecksum来描述LSP 部分时序协议数据单元 Page42 IS IS数据库交换过程 进行数据库交换 flooding 的原因所有的路由器都产生一个LSP 可能分片 放在自己的数据库中所有的LSP都要复制并发送到网络中的所有其他路由器 如果数据库不同步的话 路由计算就可能错误 可能引起路由环路可靠的flooding是IS ISSPF路由计算算法的重要基础 而这两者是IS IS作为链路状态路由协议最重要的两个组成部分 Page43 IS IS数据库交换过程 产生新的LSP的时机 邻接关系建立起来或down掉IS IS相关接口up down引入的IP路由发生变化区域间的IP路由发生变化接口被赋了新的metric值周期性更新其他 Page44 IS IS数据库交换过程 收到邻居新的LSP的处理过程 将新的LSP安装到自己的LSPDB数据库中标记为flooding发送新的LSP到所有邻居邻居再扩散到其它邻居 Page45 广播网络数据库交换 由DIS周期性的发送CSNP中间系统接收到报文 在数据库中搜索对应的记录 若记录不存在 则将其加入数据库 并广播新数据库内容 否则 若数据库中的序列号小于报文中序列号 就替换为新报文 并广播新数据库内容 否则 若数据库中序列号较大 就向入端接口发送一个包含本地数据库值的新报文 否则 若两个序列号相等 则不做任何事情 Page46 广播网络数据库交换 RTA RTB DIS RTC CSNPRTA 00 00RTB 00 00RTB 01 00RTC 00 00 PSNPRTA 00 00RTB 01 00RTB 00 00 LSPRTA 00 00RTB 01 00RTB 00 00 LSPRTC 00 00 Page47 P 2 P链路数据库交换 如果收到的LSP比已有的序列号更大 则将这个新的LSP存入自己的LSDB中 再通过一个PSNP报文来确认收到此LSP 最后将这个新LSP再接着发到所有其他邻居如果收到的LSP和已有的具有相同的序列号 则直接通过一个PSNP报文确认收到此LSP 如果收到的LSP比已有的序列号更小 则通过一个PSNP报文确认此LSP 再发送给对方我们版本的LSP 然后等待对方给我一个PSNP报文作为回答 Page48 点到点网络数据库交换 RTA RTB PSNPRTA 00 00 LSPRTA 00 00 LSPRTA 00 00 超时重传 PSNPRTA 00 00 重新发送应答 发送应答 PPP Page49 路由渗透 为了解决Level 1的次优路由问题 目前新推出了路由渗透 即在level 1 2路由器上 指定将某些level 2的路由发布给level 1路由器 这样在level 1路由器就有此具体路由 可以在level 1内部进行选路 Page50 ATT位的功能 Area49 0001 Backbone RTF RTD RTC