34 ZXR10-B-CH-ISIS协议原理及配置（ISIS协议原理）-1--05 44

1、IS-IS协议原理学习目标n本章学习目标：l了解 ISIS 基本概念l理解 ISIS的区域划分l掌握ISIS的路由计算过程nISIS基本概念基本概念nISIS层次划分nISIS邻居建立nISIS数据库维护nISIS路由计算nISIS与OSPF对比课程内容IS-IS概述n IS-IS：开放系统互联ISO中的动态路由协议（ISO10589 or RFC1195）n集成IS-IS，增加了对IP路由的支持，既适用于ISO也适用于TCP/IPnIS-IS：IGP协议nIS-IS：类似于OSPF的链路状态路由协议ISIS与OSPF的相同点n维护一个链路状态数据库，并使用SPF算法计算的一棵最短路径树；n利

2、用Hello数据包来形成和维护邻接关系；n用区域的概念来构成一个两级层次化的拓扑结构；n具有在区域之间提供地址汇总的能力；n无类别路由选择协议；n选取一个指定路由器来描述广播型网络；n具有认证的能力。ISO与TCP/IPISOTCP/IPES（End System）终端系统主机IS（Intermediate System）中间系统路由器ES-IS主机到路由器之间的通信协议Proxy ARP等IS-IS路由选择协议OSPFPDU （Protocol Data Unit）协议数据单元DLPDU数据链路PDU帧NPDU网络层协议数据单元数据包，分组ISOTCP/IPCLNP无连接网络协议IP协议NS

3、AP地址和标识IP地址SNMP （Subnetwork Point of Attachment）子网连接点子网LSP（IS-IS)链路状态PDU,本身即数据包LSA （OSPF)ISIS地址结构-NETNET地址（地址（Network entity title），）， ISO网络地址，称为NET地址，用来描述设备的区域ID和系统ID。 Area，区域号长度可变，1到13个字节，缺省情况下，一台路由器可拥有3 个区域号。 ID，系统ID，类似OSPF中的Router ID，长度可变，一般是6字节，用接口MAC标识，区域内唯一 Sel，选择符，类似IP协议号，设置为“0 x00时，就表明是一个NE

4、T地址。NET地址举例39.0f01.0002.4444.4444.4444.0039.0f01.0039.0f01.0003.6666.6666.6666.0039.0f01.0039.0f01.0039.0f01.00nISIS基本概念nISIS层次划分层次划分nISIS邻居建立nISIS数据库维护nISIS路由计算nISIS与OSPF对比课程内容ISIS的区域划分nIS-IS由L2骨干区域和L1非骨干区域组成n运行IS-IS的路由器可以是： L1路由器（非骨干区域路由器） L2路由器（骨干区域路由器） L1/L2路由器（类似于OSPF的ABR路由器）ISIS和OSPF的区域对比Area

5、0ABCDEFArea 1Area 2ABRABROSPF的区域划分在路由器上ABCDEFL1Area 2L1/L2L1/L2L1L2L2ISIS的区域划分在链路上Area 1ISIS区域特点nIS-IS的区域划分在链路上，路由器完全处在一个区域内；n为防止区域间路由环路，区域间的通信都必须经过L2区域，所以L2路由器必须直接相连。nL1/L2路由器只通告L1类型的路由给L1路由器，L1区域相当于OSPF协议中的完全末梢区域（totally-stub area）。L1和L2路由器nLevel1路由器： 只能和本区域的路由器形成邻居 有包含本区域所有路由信息的level1 LSDB 通过最近的L

6、evel1-2路由器离开本区域 可能有次优化的路由nLevel2路由器： 可以和其它区域的路由器形成邻居 有包含其它区域的所有路由信息的L2 LSDBL1/L2路由器nL1/L2路由器 可以有其它区域的邻居 有两个LSDB:l关于区域内部路由信息的Level1 LSDBl关于区域间路由信息的Level2 LSDB 如果一个路由器和其它路由器有邻接关系，它将通知本区域其它Level1路由器：它自己是本区域的潜在出口IS-IS的网络分层结构nISIS基本概念nISIS层次划分nISIS邻居建立邻居建立nISIS数据库维护nISIS路由计算nISIS与OSPF对比课程内容ISIS的工作过程n建立邻接

7、关系；n发送LSP，同步链路状态数据库信息；n采用SPF算法计算路由。ISIS的邻居建立过程n周期性（10s）的发送Hello报文（IIH PDU)发现邻居；n参数匹配，建立邻接关系； Init - 学习到了邻居，但未形成邻接关系； UP 建立了邻接关系。Hello PDU-IIHnIIH在ISIS路由器之间交互以形成邻接nIIH的分类： P2P IIH (用于点到点网络） LAN IIH (用于广播型网络） - LAN Level1 IIH (0180.C200.0014) - LAN Level2 IIH (0180.C200.0015)nIIH填充MTU，只有两边MTU一致才能形成邻接H

8、ello PDU-IIH邻居建立的三次握手过程n收到邻居的hello包，进入init状态；n在邻居hello包的TLV中发现自己的MAC，进入UP状态指定IS的选举-DISn减少在该广播型网络上发送的LSP中所携带的邻居信息，并简化网络结构n广播型网络中需要在一个网络上为L1和L2分别选取单独的指定路由器n所有邻居间都建立邻接关系n指定IS分配了所在网络的LAN ID，由指定IS的系统ID+伪结点ID（接口号）组成n选举原则 - 接口都被指定一个L1类型的优先级和一个L2类型的优先级，范围0127；数字越大越优先； - 优先级相同就看接口MAC地址，数字越大越优先； - 指定IS是不稳定的，可

9、以被抢占。 广播链路上的DISnISIS基本概念nISIS层次划分nISIS邻居建立nISIS数据库维护数据库维护nISIS路由计算nISIS与OSPF对比课程内容数据库的维护nLSP：链路状态数据包 交换路由信息，建立和维护链路状态数据nCSNP：完全序列号数据包 CSNP在点对点和广播链路用来检查链路状态数据库的一致性。nPSNP：部分序列号数据包 PNSP主要有两个功能：在点对点链路中用于对接收的LSP做确认；在点对点和广播链路都用来请求最新版本或者丢失的LSP。LSP链路状态数据包n两种链路状态PDU:非伪节点的路由器产生的LSP伪节点表示LAN的LSP(DIS产生)nLevel 1路

10、由器产生的是Level 1 LSPnLevel 2路由器产生的是Level 2 LSPnLevel 1-2路由器产生Level 1 LSP和Level 2 LSP非伪节点LSP的产生n每个IS路由器在以下情况下产生和扩散非伪节点LSP:l新的邻居加入或离开l新的IP前缀加入或移去l链路的度量值改变l刷新定时器溢出伪节点LSP的产生n伪节点LSP由DIS产生每一层产生一条LSP每一个LAN产生一条LSP伪节点LSP可以减少LAN上的邻接和洪泛nDIS在下列情况下产生和洪泛新的伪节点LSP：新的邻居加入或消失刷新定时器溢出伪节点LSP的产生n广播链路表示为一个虚拟节点，称为伪节点PSNnPseud

11、onoden只有指定IS路由器DIS才能扮演PSNnDIS选举是抢占式的，由接口优先级决定，如果优先级一致，由MAC地址确定，高者优先。n只要DIS，没有备份DIS。DIS有助于广播链路上路由器同步它们的链路状态数据库DISPSNDISLSP数据库（无PSN）LSP数据库（带PSN）LSP报文CSNP报文PSNP报文nISIS基本概念nISIS层次划分nISIS邻居建立nISIS数据库维护nISIS路由计算路由计算nISIS与OSPF对比课程内容路由的计算度量值metric Default: 缺省度量（必选）Delay: 一个子网的通过延迟 （可选）Expense：一个子网的代价 （可选）Er

12、ror: 显示子网的剩余错误问题，这有点像IGRP/EIGRP的reliability metric （可选）n每一个metric用0-63来表达，每一种metric都是用分开的单独路由来计算的，因此，如果一个系统支持所有的四种metrics，SPF就要L1和L2计算四次，每一个到目的地的路由器SPF可能被反复计算路由的计算最优路由的选择如果有多个到某个目的地的可行性路由： - L1路径优先于L2的路径， - 如果路径支持可选的metric，则优先于缺省metric； - 在metric 支持的level，最低的优先； - 如果有多个同等cost的路径在route table，可以使用load

13、 balancing，最多可以是六条。 nISIS基本概念nISIS层次划分nISIS邻居建立nISIS数据库维护nISIS路由计算nISIS与与OSPF对比对比课程内容ISIS与OSPF的相同点n都是链路状态协议，采用SPF算法来计算路由n都具有快速收敛、无环路的特点，适合大型网络n都采用hello协议来维护邻居关系n都采用分层路由的概念，有骨干区域，为网络规划提供灵活而实际的设计方案n为了控制链路状态数据的规模和复杂度，在广播网络上都选举DRn都支持认证n对路由开销的度量（metric）都采用了接口可配置的costn具有在区域之间提供地址汇总的能力；n无类别路由选择协议；ISIS与OSPF

14、的区别ISISOSPF协议模型ISO模型为 CLNS设计的，后增加了对IP的支持TCP/IP模型专为IP网络设计报文封装在链路层上运行，报文直接封装在链路层报文中，支持CLNS、IP等多种协议报文封装在IP中，只支持IP协议网络类型广播型、点到点广播型、点到点、点到多点、NBMA、虚链路区域骨干区域不是特定的一个域，而是由连续的Level 2 路由器组成 区域边界是在路由器之间的链路上 ISIS默认是stub区域，L2不能向L1泄露路由信息骨干区域是area 0 区域边界是在路由器上 （ABR)默认不是stub区域DR/DIS可抢占的，无BDR广播网络中路由器与所有的邻居建立adjacency

15、关系 不可抢占,有BDR路由器只与DR和BDR邻居建立adjacency关系 邻接建立通过hello包建立邻接，对参数无要求通过hello建立邻居,LSA同步后建立邻接，对参数有要求链路状态数据库 使用LSP，本身就是一个数据报 最初的数据库同步在邻接关系建立后进行使用LSA，封装IP报文内数据库同步在邻接关系建立前进行ISIS与OSPF的区别ISISOSPFSPF算法域内运行Level 1 SPF计算路由 域间运行Level 2 SPF计算路由 域内运行SPF计算路由域间运行距离向量算法来计算路由扩展性ISIS可以忽略不支持的TLV类型网网路中所有OSPF路由器必须识别所有使用的扩展和LSA选项适