ISIS协议原理讲解

IS-IS协议原理Page2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.OSPFPage3第1章IS-IS协议概述第1节IS-IS协议发展史第2节IS-IS协议基本特点第3节IS-IS协议基本概念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)Page4Page5第1章IS-IS协议概述第1节IS-IS协议发展史第2节IS-IS协议基本特点第3节IS-IS协议基本概念IS-IS协议基本特点(一)IS-IS是ISO定义的OSI协议栈中无连接网络服务CLNS(ConnectionlessNetworkService)的一部分CLNS由以下三个协议构成:CLNP：类似于TCP/IP中的IP协议IS-IS：中间系统间的路由协议ES-IS：主机系统与中间系统间的协议，就象IP中的ARP，ICMP，IRDP等Page6属于ISO协议族IS-IS协议基本特点(二)数据链路层头(OSIFamilyoxFEFE)IS-IS固定报文头(第一个字节是0x83)IS-ISTLVs(TypeLengthValue三元组集)Page7直接运行于链路层之上与大多数路由协议不同，IS-IS直接运行于链路层之上IS-IS协议基本特点(三)链路状态路由协议与OSPF功能类似，但是各有特点支持IP，OSI两种路由可以在IP和OSI双重环境中工作支持灵活的TLV编址方式，协议扩展性好路由收敛速度快，结构清晰，适合于大规模网络。近年来得到越来越广泛的应用Page8IS-IS协议基本特点(四)TLV编码方式TLV即type-length-value。TLV编码方式一种高效率，扩展性好的协议报文编码方式。也称为CLV编码(code-length-value)T--Type：采用不同的值定义不同类型L--Length：整个TLV三元组的长度V--Value：本TLV的实际内容，最重要的部分TLV编码的优点：可扩展性好，如果想增加对于新特性的支持，只需增加新的TLV类型Page9Page10第1章IS-IS协议概述第1节IS-IS协议发展史第2节IS-IS协议基本特点第3节IS-IS协议基本概念IS-IS协议相关术语(一)缩略语OSI中的概念IP中对应的概念ISIntermediateSystem中间系统Router路由器ESEndSystem端系统Host主机DISDesignatedIntermediateSystem指派中间系统DesignatedRouter(DR)OSPF中的选举路由器SysIDSystemID系统IDOSPF中的RouterIDPDUProtocolDataUnit报文数据单元IP报文LSPLinkstateProtocolDataUnit链路状态协议数据单元OSPF中的LSA用来描述链路状态Page11IS-IS协议相关术语(二)缩略语OSI中的概念IP中对应的概念NSAPNetworkServiceAccessPoint网络服务访问点(网络层地址)IP地址NETNetworkEntityTitle网络实体标记--------IIHIStoISHelloPDUIS到IS间HelloOSPF中的Hello报文PSNP部分序列号数据包OSPF的ACK报文或LSR报文CSNP完全序列号数据包OSPF的DD报文Page12OSI网络层地址编码方式IDPIDIAFIHighOrderDspSystemIDNSELDSP变长的区域地址空间6字节1字节Page13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-selectorOSI网络层地址编码方式:NSAPNETNET即NetworkEntityTitles，是一个特殊的NSAP地址，其中n-selector部分为0NET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Page14网络标识实体:NET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L2Page15IS-IS的分层路由域Page16Area49.0001BackboneL1L1L1L1L1L2L12Area49.0002Area49.0003L12L12Level-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Page17Level-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Page18Level-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Page19L1/L2路由器骨干区的连续性Page20Area49.0001BackboneL1L1L1L1L1L1L1L2Area49.0002Area49.0003L12L12错！该路由器必须是L2的，以保证骨干区的连续性!!!骨干区的连续性Page21Area49.0001BackboneL1L1L1L1L1L2L1L2Area49.0002Area49.0003L12L12正确，该路由器必须是L2的，保证了骨干区的连续性!!!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Page22区域（Areas）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Page23网络类型IS-IS协议的报文类型IS-ISHelloPackets(IIH)Level1LANIS-ISHelloLevel2LANIS-ISHelloPoint-to-pointHelloLinkStatePackets(LSP)Level1LSP和Level2LSPCompleteSequenceNumberpackets(CSNP)Level1CSNP和Level2CSNPPartialSequenceNumberPackets(PSNP)Level1PSNP和Level2PSNPPage24IS-IS协议的9种报文类型Page25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.OSPFPage26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Page27点到点邻接关系点到点邻接关系建立特点Page28IIHIIH(CircuitType:L1,sourceid:0010.0000.0001,holdingtimer:30s,supportedprotocol:IP)L1:0010.0000.0002L1:0010.0000.0001neighbor0010.0000.0002nullneighbor0010.0000.0002upIIHIIHIIH(CircuitType:L1,sourceid:0010.0000.0002,holdingtimer:30s,supportedprotocol:IP)IIH广播网络上邻接关系广播网上邻接关系建立特点Page29IIH(sysid=1,neighbor=null)L1:sysid:1IIHIIHmulticastmulticastL1:sysid:2IIH(sysid=2,neighbor=null)Neighbor2initializedneighbor2establishedIIH(sysid=2,neighbor=1)广播网上的指定路由器：DIS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Page30DIS伪节点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ISDIS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Page31Page32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LSPSourceID(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：00c0.0040.1234PseudonodeID：01(表明为伪结点产生的)分片号：0Page33LSP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Page34LSP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Page35完全时序协议数据单元：CSNPCSNP分为两种：Level1CSNP和Level2CSNPCSNP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