ISIS

Posted 2020-10-03

ISIS：中间系统到中间系统的路由协议

中间系统—路由器

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

和OSPF类似，目前在大型ISP网络中被广泛使用

IS-IS 最初是国际标准化组织 ISO 为它的无连接网络协议 CLNP 设计的一种动态路由协议

由 ISO10589 定义和解释

--常用术语:

CLNS: 无连接网络服务，类似于TCP/IP里面的IP协议

三个部分:

CLNP：是网络连接协议，可以用于终端系统的网络实体之间或网络层中继系统中

IS-IS : 路由器到路由器的协议

ES-IS :主机到路由器的协议

NSAP: OSI 协议通过 NSAP来寻址 OSI 网络中处于传输层的各种服务，类似于TCP/IP里面的IP地址

 

--集成ISIS:

IETF为了让ISIS能够应用在TCP/IP的网络环境中,形成了集成ISIS,不仅能够支持CLNP,还能支持IP协议

 

ISIS一般应用于园区网或者骨干网

园区网是应用型网络，主要面向于企业网的用户

特点：区域多样

骨干网是服务型的网络，由ISP组建

特点：区域扁平

--整体拓扑:

为了支持大规模的路由网络，IS-IS 在自治系统内采用骨干区域与非骨干区域两级的分层结构。一般来说，将 Level-1 路由器部署在非骨干区域，Level-2 路由器和 Level-1-2路由器部署在骨干区域。每一个非骨干区域都通过 Level-1-2 路由器与骨干区域相连。Level-2 级别的路由器可以不在同一个区域，即可以属于不同的区域。

 

--拓扑与OSPF不同点:

在 OSPF 中，每个链路只属于一个区域；而在 IS-IS 中，每个链路可以属于不同的区域；在 IS-IS 中，单个区域没有物理的骨干与非骨干区域的概念；而在 OSPF 中，Area0 被定义为骨干区域；

在 IS-IS 中，Level-1 和 Level-2 级别的路由器分别采用 SPF 算法，分别生成最短路径树 SPT；在 OSPF 中，只有在同一个区域内才使用 SPF 算法，区域之间的路由需要通过骨干区域来转发。

 

--路由器分类:

Level-1 路由器

Level-1 路由器负责区域内的路由，它只与属于同一区域的 Level-1 和 Level-1-2 路由器形成邻居关系，属于不同区域的 Level-1 路由器不能形成邻居关系。Level-1 路由器只负责维护 Level-1 的链路状态数据库 LSDB，该 LSDB 包含本区域的路由信息。到本区域外的报文转发给最近的 Level-1-2 路由器。Level-1 路由器必须通过 Level-1-2 路由器才能连接至其他区域。

Level-2 路由器

路由器负责区域间的路由，它可以与同一或者不同区域的 Level-2 路由器或者其它区域的 Level-1-2 路由器形成邻居关系。Level-2 路由器维护一个 Level-2 的 LSDB，该 LSDB 包含 IS-IS 区域的所有路由信息。所有 Level-2 级别（即形成 Level-2 邻居关系）的路由器组成路由域的骨干网，负责在不同区域间通信。路由域中 Level-2 级别的路由器必须是物理连续的，以保证骨干网的连续性。

Level-1-2 路由器

同时属于 Level-1 和 Level-2 的路由器称为 Level-1-2 路由器，它可以与同一区域的Level-1 和 Level-1-2 路由器形成 Level-1 邻居关系，也可以与其他区域的 Level-2 和Level-1-2 路由器形成 Level-2 的邻居关系。Level-1 路由器必须通过 Level-1-2 路由器才能连接至其他区域。Level-1-2 路由器维护两个 LSDB，Level-1 的 LSDB 用于区域内路由，Level-2 的 LSDB用于区域间路由。

 

--划分区域:

IS-IS 中“骨干区域”是第 2 层区域，而非骨干区域是第 1 层区域。

一个 L1 区域相当于 OSPF 协议中的完全末梢区域。为了转发数据包到其它的区域，L1 路由器必须转发数据包到一台 L1/L2 路由器上。当 L1/L2 路由器发送他的第 1 层 LSP 进入一个区域时，它将通过在 LSP 中设置一个“区域关联位（Attached，ATT）的二进制位来通知其它 L1 路由器它可以到达其它的区域。

 

--支持的网络类型:

广播

P2P

-DIS:

作用：周期发送CSNP，保障MA网络中的LSDB同步

Level-1 和 Level-2 的 DIS 是分别选举的

优先级为0 也参与DIS的选举，选举等待的时间为40s

优先级:0—127， 缺省值64

DIS选举规则:

1. 比较优先级,以大为优

2. 比较MAC地址,以大为优

同一网段上的同一级别的路由器之间都会形成邻接关系，包括所有的非 DIS 路由器之间也会形成邻接关系，但 LSDB 的同步仍然依靠 DIS 来保证。

DIS 用来创建和更新伪节点，并负责生成伪节点的链路状态协议数据单元 LSP（相当于OSPF 的 LSA），用来描述这个网络上有哪些网络设备。

 

--伪节点:

伪节点是用来模拟广播网络的一个虚拟节点，并非真实的路由器。只在广播链路上存在

使用伪节点可以简化网络拓扑。

 

--ISIS的DIS和OSPF的DR/BDR的不同点:

在 IS-IS 广播网中，优先级为 0 的路由器也参与 DIS 的选举，而在 OSPF 中优先级为 0的路由器则不参与 DR 的选举。

在 IS-IS 广播网中，当有新的路由器加入，并符合成为 DIS 的条件时，这个路由器会被选中成为新的 DIS，原有的伪节点被删除。此更改会引起一组新的 LSP 泛洪。而在 OSPF中，当一台新路由器加入后，即使它的 DR 优先级值最大，也不会立即成为该网段中的DR。支持抢占

在 IS-IS 广播网中，同一网段上的同一级别的路由器之间都会形成邻接关系，包括所有的非 DIS 路由器之间。

 

--NET:是一类特殊的NASP，在路由器上配置IS-IS的时候，只需要考虑NET即可

----------区域 ID----------|------------系统 ID----------|--------SEL-----------

用于区域间的路由选择--|--用于区域内的路由选择----|---NASP 选择符----

 

--报文类型:

HELLO PDU 

广播网中的 Level-1 IS-IS 使用 Level-1 LAN IIH。

广播网中的 Level-2 IS-IS 使用 Level-2 LAN IIH。

非广播网络中则使用 P2P IIH

DIS  hello  10/3s   hold  9s

非DIS hello 10s  hold 30s

 

LSP PDU（类似于 OSPF 的 LSA）

Level-1 LSP 由 Level-1 IS-IS 传送。

Level-2 LSP 由 Level-2 IS-IS 传送。

Level-1-2 IS-IS  则可传送以上两种 LSP。

 

SNP PDU

为 LSDB 的摘要信息，主要用于维护 LSDB 的完整与同步

CSNP 包括 LSDB 中所有 LSP 的摘要信息（相当于 OSPF 的 DBD），从而可以在相邻路由器间保持 LSDB 的同步。

PSNP 包含部分 LSDB 中的 LSP 摘要信息，能够对 LSP 进行请求和确认。

 

邻居关系建立

点到点网络中

RTA发送一个Hello包给RTB，RTB就UP了

然后RTB发送一个Hello包，RTA也就UP了

两次握手就建立成功了

MA网络中类型的邻居关系必须是三次握手

RTA发送一个Hello包，里面包含自己的系统ID，但是邻居字段是空的，RTB就把自己设置为Initialized，然后RTB发送给RTA一个包，这个包含有自己的系统ID和邻居字段，RTA就变成UP了，然后RTA在发送一个包含自己的系统ID和邻居字段，这样RTB也就变成了UP，三次握手建立成功

--形成邻居关系的条件:

1、同一层次

2、同一网段

3、同一区域

4、同一网络类型

 

--LSDB更新过程:

序列号  以大为优

剩余时间  以小为优

校验和  以大为优

本文出自 “costin” 博客，请务必保留此出处http://brighttime.blog.51cto.com/12837169/1958392