ISIS协议原理

Area 49.0002
L1
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Level-1路由器
Level-1路由器（Totally stub）
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 利用本区域最近的L1/2路由器作为区域外网络出口（缺省路由）
如何知道哪个路由器L1/L2路由器？？
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ISIS协议原理

IS-IS是基于链路状态算法的IGP协议，它同时支持TCP/IP及 OSI双重环境。
经过近年的发展，IS-IS作为运用广泛的IGP路由协议，特别 是在大的运营商。

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学习完此课程，您将会：
掌握ISIS协议基本原理 了解ISIS与OSPF的比较
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第1章 ISIS协议概述 第2章 ISIS的工作原理 第3章 ISIS的路由计算 第4章 ISIS与OSPF的比较
IS-IS协议适用的网络类型
网络类型
P-2-P网络
PPP
广播网络
Ethernet，Token Ring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
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IS-IS协议的报文类型
IS-IS协议的9种报文类型
IS-IS协议概述

邻接关系建立
链路状态数据库泛洪过程

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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。 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（VRP提供新特性）
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L1 LSDB中的
路由信息转换到L2 LSDB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
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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
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IS-IS协议概述
IS-IS协议的发展史
IS-IS协议基本特点
IS-IS协议基本概念
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IS-IS协议相关术语(一)
缩略语 IS OSI中的概念 Intermediate Systeeudonode ID：对普通LSP为0；对Pseudonode LSP非0，这是区分一 个LSP是否是伪结点产生的标志；
LSP number：分片号(产生的LSP大于LSP MTU将分片)
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链路状态协议数据单元：LSP
LSP Sequence Number：LSP 序列号
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 Integrated IS-IS(或者称为Dual IS-IS)
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IS-IS协议概述
IS-IS协议的发展史
IS-IS协议基本特点
IS-IS协议基本概念
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IS-IS协议基本特点

IS-IS Hello Packets (IIH) Level 1 LAN IS-IS Hello Level 2 LAN IS-IS Hello Point-to-point Hello

Link State Packets (LSP) Level 1 LSP和 Level 2 LSP
同一网段的所有路由器形成邻接关系（OSPF中DR-other之间是不形成
邻接关系的）
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IS-IS协议概述
邻接关系建立
链路状态数据库泛洪过程


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链路状态协议数据单元：LSP
LSP ID：由三部分组成，System ID、伪节点ID（一字节）和LSP分片后的
编号（一字节）。
ISIS地址编码说明
确定system id
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 建立IP地址到System ID的对应关系：
192.168.3.25 192.168.003.025 1921.6800.3025 : System ID
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广播网上的指定路由器：DIS
DIS
DIS：Designated IS 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
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DIS选举规则
DIS由LAN IIH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
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IS-IS协议概述
IS-IS协议的发展史
IS-IS协议基本特点
IS-IS协议基本概念
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IS-IS协议的发展史
IS-IS的产生
IS-IS最早是ISO为OSI模型中CLNP(Connectionless Network Protocol)（类似TCP/IP的IP协议）而设计的动态路由协议 (ISO/IEC 10589或RFC 1142)
L1
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骨干区的连续性
L1
Area 49.0001
L1
L1L2 L2 Backbone L12 L1
L12
L1 Area 49.0003
正确，该路由 器必须是L2的， 保证了骨干区 的连续性!!!
Area 49.0002
L1
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区域
区域（Areas）
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Area ID(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
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注意：这只是一种推荐的对应方法，并不要求必须遵循！！！！
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ISIS协议地址编码方式(续)
网络标识实体: NET
NET即Network Entity Titles，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

Complete Sequence Number packets (CSNP)
Level 1 CSNP和 Level 2 CSNP

Partial Sequence Number Packets (PSNP) Level 1 PSNP和 Level 2 PSNP
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问题
ISIS协议有哪些基本特点?常用术语又有哪些?
NET IIH PSNP CSNP
Network Entity Title 网络实体标记 IS to IS Hello PDU IS到IS间Hello 部分序列号数据包 完全序列号数据包
-------OSPF中的Hello报文 OSPF的ACK报文或LSR报文 OSPF的DD报文
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ISIS协议地址编码方式
OSPF中的Router ID IP报文 OSPF中的LSA 用来描述链路状态
SysID PDU
LSP
链路状态协议数据单元
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IS-IS协议相关术语(二)
缩略语
NSAP
OSI中的概念
Network Service Access Point 网络服务访问点(网络层地址) IP地址
IP中对应的概念
Level-2路由器
Level-2路由器
可以与其他区域的路由器（L2或L1/2路由器）形成邻居； 保存L2的链路状态数据库，含所有域间路由信息； 保存整个骨干区的路由信息；
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Level-1-2路由器
L1/L2 路由器（ABR）
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
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，新的LSP的序号将在前一 个LSP序列号的基础加1，较大的序列号意味着LSP较新。
LSP Remaining lifetime：LSP的生存时间，用于老化旧的LSP。
IS-IS的LSP的生存时间从1200秒倒计时到0（OSPF呢？） 这个时间减为0 之前，如果没有接收到新的LSP 来更新LSDB， 则这个LSP 会从LSDB 中清除。 。在旧的LSP 被从 LSDB 中清除后，它还会再保留ZeroAgeLifetime，当这个时间 也达到时它将会被真正删除。

属于ISO协议族

链路状态路由协议 支持IP，OSI两种路由 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 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
数据链路层头(OSI Family oxFEFE) IS-IS固定报文头(第一个 字节是Ox83)

IS-IS TL(Type Length Value三元组集)
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IS-IS协议基本特点
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
如何标识ISIS网络地址? ISIS网络是如何分层的?每种类型的路由器各有什么作用? ISIS支持哪些网络类型? ISIS协议有哪些报文类型?
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第1章 ISIS协议概述 第2章 ISIS的工作原理 第3章 ISIS的路由计算 第4章 ISIS与OSPF的比较
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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
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IS-IS的分层路由域
L1 Area 49.0001 L1
L1L2
L2 Backbon e L12 L1
L12
L1 Area 49.0003
OSI网络层地址编码方式: NSAP
Area ID 区域地址
System ID
NSEL
变长
6字节
1字节
NSAP即Network Service Access Point，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，System ID和n-selector
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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
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骨干区的连续性
L1 Area 49.0001 L1
L1L2 L1 Backbon e L12 L1
L12
L1 Area 49.0003
错！该路由器 必须是L2的， 以保证骨干区 的连续性!!!
Area 49.0002
ES
End System 端系统
DesignatedIntermediateSystem
Host主机
Designated Router(DR)
DIS
指派中间系统
System ID 系统ID Packet Data Unit 报文数据单元 Link state Protocol Data Unit
OSPF中的选举路由器
Level-1和Level-2的DIS是分别选举的，选举结果可能不是同一个DIS 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