文章目录
IS-IS协议基本原理
- IS-IS工作在数据链路层，支持CLNP和IP
- OSPF工作在网络层，仅支持IP
路由计算
- 建立邻居关系
- 同步LSDB数据库
- 执行SPF路由计算
地址结构
| TCP/IP | IP协议 | IP地址 | OSPF | Area ID+Router ID |
|---|---|---|---|---|
| OSI系统 | CLNP协议 | NSAP地址 | IS-IS | NET标识符 |
NSAP报文
- IDP相当于IP地址中的主网络号，由AFI与IDI两部分组成
- AFI表示地址分配机构和地址格式，IDI用来标识域
- DSP相当于IP地址中的子网号和主机地址，由High Order DSP、System ID和SEL三个部分组成
- High Order DSP用来分割区域
- System ID用来区分主机
- SEL用来指示服务类型
- Area ID能够标识路由域，也能够标识路由域中的区域，相当于OSPF中的区域编号
- System ID用来在区域内唯一标识主机或路由器
- SEL表示不同的传输协议，在IP上SEL均为00
路由器分类
- IS-IS路由器的三种类型
- Level-１路由器（只能创建level-1的LSDB）
- Level-2路由器（只能创建level-2的LSDB）
- Level-1-2路由器（路由器的默认类型，能同时创建level-1和level-2的LSDB）
- Level-1的邻接关系的建立前提是区域ID必须一致
- Level-2可以是不同区域
- IS-IS支持点对点和广播网络类型
邻居关系建立
- P2P网络邻居关系建立可以是两次握手也可以是三次握手
- MA网络邻居关系建立必须是三次握手
- 两次握手只要路由器收到对端发来的Hello报文，就单方面宣布邻居为up状态，建立邻居关系，不过容易存在单通风险
IIH即IS-IS Hello
- 当收到邻居发送的Hello报文里面没有自己的MAC的时候，状态机进入initialized
- 只有收到邻居发过来的Hello报文中有自己的MAC才会up，排除了链路单通的风险
- UP之后会选举DIS（指定中间系统——Designated IS）
DIS与DR类比
| 类比点 | ISIS-DIS | OSPF-DR |
|---|---|---|
| 选举优先级 | 所有优先级都参与选举 | 0优先级不参与选举 |
| 选举等待时间 | 2个Hello报文间隔（20S） | 40S或120S |
| 备份 | 无备份 | 有备份（BDR） |
| 邻接关系 | 所有路由器互相都是邻接关系 | DRother之间是2-way关系 |
| 抢占性 | 会抢占 | 不会抢占 |
| 作用 | 周期发送CSNP，保障MA网络LSDB同步 | 主要为了减少LSA泛洪 |
OSPF存在网络抖动，IS-IS不存在抖动，所以IS-IS的DIS没有备份
链路状态信息的载体
- LSP PDU——用于交换链路状态信息
- 实节点LSP
- 伪节点LSP（只在广播链路存在）
- SNP PDU——用于维护LSDB的完整与同步，且为摘要信息
- CSNP（用于同步LSP）
- PSNP（用于请求和确认LSP）
- 在MA网络中所有协议报文的目的MAC地址都是组播地址
- Level-1：0180-C200-0014
- Level-2：0180-C200-0015
TLV
- 可以通过加减TLV，增加删除功能
链路状态信息交互
- 邻居建立后，RTA发送CSNP报文，包含此设备的所有的路由信息
- RTB收到CSNP报文后，查看自己的LSDB，将RTA上自己没有的路由信息包装在PSNP报文中，发送给RTA
- RTA收到后，将含有请求同步的LSP信息发给RTB，RTA发送LSP报文后，5秒内会等待RTB的回复，如果没有收到RTB的回复确认，五秒后会再次发送LSP报文
- RTB收到RTA的LSP报文后，会回复PSNP报文，确认收到RTA的报文
- P2P网络CSNP报文只发送一次，邻居建立后立即发送
实验：拓扑如下
- 基础配置
[AR1]int g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip ad 12.1.1.1 24
[AR2]int g0/0/0
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]ip ad 12.1.1.2 24
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]ip ad 23.1.1.2 24
[AR3]int g0/0/0
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]ip ad 23.1.1.3 24
[AR3]int lo 0
[AR3-LoopBack0]ip ad 3.3.3.3 32
- 配置IS-IS
[AR1]isis //起IS-IS进程
[AR1-isis-1]network-entity 49.0001.0000.0000.0001.00 //配置net
[AR1-isis-1]q
[AR1]int g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]isis enable 1 //宣告接口
[AR2]isis 1
[AR2-isis-1]network-entity 49.0001.0000.0000.0002.00 //配置net
[AR2-isis-1]int g0/0/0
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]isis enable 1 //宣告接口
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]isis enable 1
[AR3]isis 1
[AR3-isis-1]network-entity 49.0002.0000.0000.0003.00
[AR3-isis-1]int g0/0/0
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]isis enable 1
[AR1]dis isis peer //查看ISIS状态
AR1上IS-IS邻居
AR3上IS-IS邻居
AR1上IS-IS学习到的路由
详细LSP内容
DIS的判断
抓包分析
拓展
# 修改IS-IS优先级（默认为64）
[AR2]int g0/0/0
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]isis dis-priority 70 //修改优先级，使R2成为DIS
# 修改链路类型两端的设备都需要更改
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]isis circuit-type p2p //修改链路类型为P2P没有DIS
路由算法
- ISIS路由计算开销方式：
- 设备默认接口开销值都是10
- SPF计算过程：
- 单区域LSDB同步完成
- 生成全网拓扑结构图
- 以本节点为根，生成最短路径树
- 默认跨越每个节点开销一样
网络分层路由域
- Backbone是由L2+L1/L2组合的区域构成的骨干区域
- 区域号对区域的划分无作用
- IS-IS的区域边界在整个路由器，OSPF的边界在接口
区域间路由
- 非骨干区域会向骨干区域发送LSP，默认情况下骨干区域不会向非骨干区域发送LSP
- 非骨干区域的路由器会向L1/L2发送ATT被置位的LSP，收到的L1/L2会产生已调配默认路由
- 非骨干区域访问骨干区域的路由器，通过默认路由访问，骨干区域路由器访问非骨干区域路由器可以通过明细路由
路由泄露
[AR2]isis
[AR2-isis-1]import-route isis level-2 into level-1 //level-2引入level-1
IS-IS与OSPF的区别
| 差异性 | IS-IS | OSPF |
|---|---|---|
| 网络类型 | 少 | 多 |
| 开销方式 | 复杂 | 简便 |
| 区域类型 | 少 | 多 |
| 路由报文类型 | 简单 | 多样 |
| 路由收敛速度 | 很快 | 快 |
| 拓展性 | 强 | 一般 |
| 路由负载能力 | 超强 | 强 |
IS-IS应用场景配置
- 园区网：OSPF
- 区域多变、策略多变、调度精细
- 骨干网：IS-IS、BGP
- 区域扁平、收敛极快、承载庞大
IGP：内部网关协议
EGP：外部网关协议
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