isis 数通路由协议精讲
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33
LSP结构
[RTC]display isis lsdb 分片号
Source ID
伪节点标识 IS-IS Level-1 Link State Database
Lsp ID
Sequence
0000.0000.0001.00-00 0x00000006
0000.0000.0002.00-00 0x00000006
– 如果SNPA是一样的，具有最大的system ID的路
由器将当选为DIS
36
点到点链路的LSDB同步（邻接已建立）
RTA
LSP RTA.00-00
超时重传
LSP RTA.00-00
Point-to-Point RTB
PSNP RTA.00-00
发送应答
PSNP RTA.00-00
重发送应答
37
network-entity 49.0001.0000.0000.0002.00
[RTD]display current-configuration isis 1
network-entity 49.0002.0000.0000.0004.00
1.1.1.1
L1
L12
12.12.12.0
RTA .1
.2
>0000.0000.0003.00-00* 0x00000006
>0000.0000.0003.02-00 0x00000002
Holdtime 1021 1020 1026 1027
A_P_O 0_0_0 0_0_0 0_0_0 0_0_0
Checksum 0x0359 0xbb96 0x74d3 0x6592
Adjacency state: Initializing
IIH: neighbour=NULL IIH: neighbour=NULL
Adjacency state: Initializing
Adjacency state: up
IIH: neighbour=0000.0000.0002 IIH: neighbour=0000.0000.0001
38
Level-1-2路由器的LSDB
[RTD]display isis lsdb
Level-1 Link State Database
LSPID
Seq Num
Checksum
Holdtime
Length ATT/P/OL
------------------------------------------------------------------------------
[RTC]display current-configuration isis 1
is-level level-2 network-entity 49.0003.0000.0000.0003.00
RTC
[RTE]display current-configuration isis 1
is-level level-1 network-entity 49.0002.0000.0000.0005.00
Area 49.0001
L12
L1
RTB
.1
RTD
.2
.2 .1
45.45.45.0
.1
.2
RTE
Area 49.0002
5.5.5.5
[RTA]display current-configuration
isis 1
is-level level-1 network-entity
L2
49.0001.0000.0000.0001.00
NE系列路由器ISIS路 由协议特性
前言
• 集成IS-IS是基于链路状态技术的路由协议， 能够同时支持CLNP和IP网络层协议。随着多 年的发展，IS-IS目前已经成为业界尤其是大 型ISP最广泛应用的IGP协议之一。
4
培训目标
• 学完本课程后，您应该能：
– 了解IS-IS协议的发展史 – 掌握IS-IS协议的工作原理 – 掌握IS-IS协议与OSPF协议的异同
• Level-2路由器
– 与其它Level-2或者Level-1-2路由器构成骨干 – 拥有整个骨干区域路由器的LSP – 拥有整个路由域的路由信息
22
Level-1-2路由器的特点
• Level-1-2路由器
– 与其它Level-2或者Level-1-2路由器构成骨干 – 拥有Level-1和Level-2的链路状态数据库 – 会在自己生成的Level-1的LSP中设置ATT比特
• IS-IS直接运行于链路层之上
– 在链路层的帧头之后直接封装IS-IS数据
数据链路层头部 IS-IS固定报文头部 （OSI Family 0xFEFE） （第一个字节0x83）
IS-IS TLVs
1B
TYPE
1B
LENGTH
VALUE
10
IS-IS的报文封装
目的MAC地址 源MAC地址 OSI族标记
SystemID
N-SEL
88.0001.0755 . 000f.e225.da08. 00
AreaID
SystemID
N-SEL
17
IS类型、接口线路类型和邻接关 系类型
• IS的三种类型
– Level-1、Level-2、Level-1-2
• 接口线路的三种类型
– Level-1、Level-2、Level-1-2
12
目录
1. IS-IS路由协议概述 2. IS-IS路由协议工作过程 3. IS-IS与OSPF协议的比较
13
目录
2. IS-IS路由协议工作过程
– 2.1 IS-IS协议基本概念 – 2.2 邻接关系的建立 – 2.3 链路状态数据库的同步 – 2.4 路由计算
14
标识
• 与谁建立邻接关系、建立何种邻接关系的 前提是
位 – 拥有整个路由域的路由信息
23
目录
2. IS-IS路由协议工作过程
– 2.1 IS-IS协议基本概念 – 2.2 邻接关系的建立 – 2.3 链路状态数据库的同步 – 2.4 路由计算
24
建立邻接关系的条件
• 如何才能建立IS-IS邻接关系
– 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
– 如果所有接口的优先级一样，具有最大的 subnetwork point of attachment (SNPA) 的路由器 将当选DIS
• 在LAN中，SNPA 指的是MAC地址
• 在帧中继网络中，SNPA 是local data link connection identifier (DLCI)
– 标识每一个IS（SYSTEM ID） – 标识每一个IS所属的区域（AREA ID） – 标识IS的类型
15
NSAP和NET
• NSAP：Network Service Access Point，相当于OSI的网络层协议CLNP 的地址（类似IP地址的概念）
• NET：Network Entity Titles，是一个特殊的NSAP地址
• 邻接关系的三种类型
– Level-1、Level-2、Level-1-2
18
分层路由域拓扑
L1 Area 49.0001 RTA
骨干Backbone
L12 RTC
RTD L1
L1
RTB L12
L1 Area 49.0003
L2
L12
Area 49.0002 L1
19
分层路由域拓扑配置
[RTB]display current-configuration isis 1
20
Level-1路由器的特点
• Level-1路由器
– 只拥有本区域的链路状态信息 – 只能通过Level-1-2路由器访问其它区域 – 通过LSP中的ATT比特找到离自己最近的
Level-1-2路由器 – 生成指向离自己最近的Level-1-2路-2路由器的特点
• Level 1 LSP和 Level 2 LSP
– Complete Sequence Number Packets (CSNP)
• Level 1 CSNP和 Level 2 CSNP
– Partial Sequence Number Packets (PSNP)
• Level 1 PSNP和 Level 2 PSNP
25
IS类型和邻接类型的关系
• 下面的组合类型才能建立邻接关系（相
同区域）L1
L2
L1
L1
L2
L2
L12
L1
L12
L12
L1
L12
L2
L2
L12
26
IS类型和邻接类型的关系(续)
• 下面的组合类型才能建立邻接关系（不相 同区域）
L2
L2
L2
L2
L12
L12
L2
L2
L12
27
邻接关系和网络类型
• 邻接关系的形成过程因网络类型的不同而 不同
CLNP和IP双重网络
8
IS-IS的应用
AR NE80E
CR NE5000E
SD
WH
XA
BJ
IS-IS
SH
NJ
CR NE5000E GZ
SY
C1核心层
C2汇聚层
UMG8900
BR
省A
AR AR
AR
AR NE80E
省B
UMG8900
AR
SoftX3000
省C
AR
C3接入层
AR UMG8900
9
IS-IS的报文封装
Adjacency state: up
31
目录
2. IS-IS路由协议工作过程
– 2.1 IS-IS协议基本概念 – 2.2 邻接关系的建立 – 2.3 链路状态数据库的同步 – 2.4 路由计算
32
LSP、CSNP和PSNP
• IS-IS使用三种报文来完成链路状态数据库的 同步
– Link State Packets (LSP)
IIH IIH
SYSTEM TYPE: Unknown Adjacency state: Initializing
SYSTEM TYPE：IS Adjacency state: up
30
广播网络的邻接关系
SYSTEM ID: 0000.0000.0001
SYSTEM ID : 0000.0000.0002
IS-IS协议标记
11
IS-IS协议的工作过程
• 邻接关系的建立
– 发现和维持邻接关系，这是协议运行的前提
• 链路状态数据库的同步
– 在整个路由域内洪泛链路状态信息，保证每台 IS-IS路由器都具备足以描述整个拓扑的一致的 链路状态数据库
• 路由计算
– 在链路状态数据库的基础上运行SPF算法计算出 正确的路由，指导数据包的转发
• IS-IS支持两种网络类型
– 点到点链路
• PPP，HDLC等 • 建议把NBMA网络配置成点到点网络
– 广播链路
• Ethernet，Token Ring等
28
HELLO报文
• IS-IS通过HELLO报文建立邻接关系 • IS-IS Hello Packets (IIH)
– Level 1 LAN IS-IS Hello – Level 2 LAN IS-IS Hello – Point-to-Point Hello
5
目录
1. IS-IS路由协议概述 2. IS-IS路由协议工作过程 3. IS-IS与OSPF协议的比较
6
目录
1. IS-IS路由协议概述 2. IS-IS路由协议工作过程 3. IS-IS与OSPF协议的比较
7
集成IS-IS协议
• 最初的IS-IS只用于CLNS环境下 • RFC1195定义了集成IS-IS（Integrated IS-IS） • 集成IS-IS可以支持纯CLNP网络、IP网络或者
29
点到点链路的邻接关系
SYSTEM ID: 0000.0000.0001
SYSTEM ID : 0000.0000.0002
SYSTEM TYPE: Unknown Adjacency state: Initializing
SYSTEM TYPE：IS Adjacency state: up
ISH ISH
广播网络的LSDB同步
RTA
RTB(DIS)
CSNP RTA.00-00 RTB.00-00 RTB.01-00 RTC.00-00
LSP RTA.00-00 RTB.00-00 RTB.01-00
RTC
LSP RTC.00-00
PSNP RTA.00-00 RTB.00-00 RTB.01-00
– n-selector部分为0，表明为网络层服务 – NET是OSI协议栈中网络设备本身的标识
IDP
AFI
IDI
High Order DSP
Area ID (1~13B)
DSP System ID
6B
NSEL
1B
16
NET举例
49.0021 . 1921.6800.1001 . 00
AreaID
1.1.1.1
.1
RTA
2.2.2.2
RTB
.2
10.0.0.0
.3
3.3.3.3
RTC
34
DIS和伪节点
DIS
• DIS：Designated IS 指定中间系统 • 功能：在广播网络中创建和更新伪节点
伪节点
35
DIS选举规则
• 在一个LAN中，必须有一个路由器被选举成 为DIS
– 选举基于接口优先级
LSP结构
[RTC]display isis lsdb 分片号
Source ID
伪节点标识 IS-IS Level-1 Link State Database
Lsp ID
Sequence
0000.0000.0001.00-00 0x00000006
0000.0000.0002.00-00 0x00000006
– 如果SNPA是一样的，具有最大的system ID的路
由器将当选为DIS
36
点到点链路的LSDB同步（邻接已建立）
RTA
LSP RTA.00-00
超时重传
LSP RTA.00-00
Point-to-Point RTB
PSNP RTA.00-00
发送应答
PSNP RTA.00-00
重发送应答
37
network-entity 49.0001.0000.0000.0002.00
[RTD]display current-configuration isis 1
network-entity 49.0002.0000.0000.0004.00
1.1.1.1
L1
L12
12.12.12.0
RTA .1
.2
>0000.0000.0003.00-00* 0x00000006
>0000.0000.0003.02-00 0x00000002
Holdtime 1021 1020 1026 1027
A_P_O 0_0_0 0_0_0 0_0_0 0_0_0
Checksum 0x0359 0xbb96 0x74d3 0x6592
Adjacency state: Initializing
IIH: neighbour=NULL IIH: neighbour=NULL
Adjacency state: Initializing
Adjacency state: up
IIH: neighbour=0000.0000.0002 IIH: neighbour=0000.0000.0001
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Level-1-2路由器的LSDB
[RTD]display isis lsdb
Level-1 Link State Database
LSPID
Seq Num
Checksum
Holdtime
Length ATT/P/OL
------------------------------------------------------------------------------
[RTC]display current-configuration isis 1
is-level level-2 network-entity 49.0003.0000.0000.0003.00
RTC
[RTE]display current-configuration isis 1
is-level level-1 network-entity 49.0002.0000.0000.0005.00
Area 49.0001
L12
L1
RTB
.1
RTD
.2
.2 .1
45.45.45.0
.1
.2
RTE
Area 49.0002
5.5.5.5
[RTA]display current-configuration
isis 1
is-level level-1 network-entity
L2
49.0001.0000.0000.0001.00
NE系列路由器ISIS路 由协议特性
前言
• 集成IS-IS是基于链路状态技术的路由协议， 能够同时支持CLNP和IP网络层协议。随着多 年的发展，IS-IS目前已经成为业界尤其是大 型ISP最广泛应用的IGP协议之一。
4
培训目标
• 学完本课程后，您应该能：
– 了解IS-IS协议的发展史 – 掌握IS-IS协议的工作原理 – 掌握IS-IS协议与OSPF协议的异同
• Level-2路由器
– 与其它Level-2或者Level-1-2路由器构成骨干 – 拥有整个骨干区域路由器的LSP – 拥有整个路由域的路由信息
22
Level-1-2路由器的特点
• Level-1-2路由器
– 与其它Level-2或者Level-1-2路由器构成骨干 – 拥有Level-1和Level-2的链路状态数据库 – 会在自己生成的Level-1的LSP中设置ATT比特
• IS-IS直接运行于链路层之上
– 在链路层的帧头之后直接封装IS-IS数据
数据链路层头部 IS-IS固定报文头部 （OSI Family 0xFEFE） （第一个字节0x83）
IS-IS TLVs
1B
TYPE
1B
LENGTH
VALUE
10
IS-IS的报文封装
目的MAC地址 源MAC地址 OSI族标记
SystemID
N-SEL
88.0001.0755 . 000f.e225.da08. 00
AreaID
SystemID
N-SEL
17
IS类型、接口线路类型和邻接关 系类型
• IS的三种类型
– Level-1、Level-2、Level-1-2
• 接口线路的三种类型
– Level-1、Level-2、Level-1-2
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目录
1. IS-IS路由协议概述 2. IS-IS路由协议工作过程 3. IS-IS与OSPF协议的比较
13
目录
2. IS-IS路由协议工作过程
– 2.1 IS-IS协议基本概念 – 2.2 邻接关系的建立 – 2.3 链路状态数据库的同步 – 2.4 路由计算
14
标识
• 与谁建立邻接关系、建立何种邻接关系的 前提是
位 – 拥有整个路由域的路由信息
23
目录
2. IS-IS路由协议工作过程
– 2.1 IS-IS协议基本概念 – 2.2 邻接关系的建立 – 2.3 链路状态数据库的同步 – 2.4 路由计算
24
建立邻接关系的条件
• 如何才能建立IS-IS邻接关系
– 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
– 如果所有接口的优先级一样，具有最大的 subnetwork point of attachment (SNPA) 的路由器 将当选DIS
• 在LAN中，SNPA 指的是MAC地址
• 在帧中继网络中，SNPA 是local data link connection identifier (DLCI)
– 标识每一个IS（SYSTEM ID） – 标识每一个IS所属的区域（AREA ID） – 标识IS的类型
15
NSAP和NET
• NSAP：Network Service Access Point，相当于OSI的网络层协议CLNP 的地址（类似IP地址的概念）
• NET：Network Entity Titles，是一个特殊的NSAP地址
• 邻接关系的三种类型
– Level-1、Level-2、Level-1-2
18
分层路由域拓扑
L1 Area 49.0001 RTA
骨干Backbone
L12 RTC
RTD L1
L1
RTB L12
L1 Area 49.0003
L2
L12
Area 49.0002 L1
19
分层路由域拓扑配置
[RTB]display current-configuration isis 1
20
Level-1路由器的特点
• Level-1路由器
– 只拥有本区域的链路状态信息 – 只能通过Level-1-2路由器访问其它区域 – 通过LSP中的ATT比特找到离自己最近的
Level-1-2路由器 – 生成指向离自己最近的Level-1-2路-2路由器的特点
• Level 1 LSP和 Level 2 LSP
– Complete Sequence Number Packets (CSNP)
• Level 1 CSNP和 Level 2 CSNP
– Partial Sequence Number Packets (PSNP)
• Level 1 PSNP和 Level 2 PSNP
25
IS类型和邻接类型的关系
• 下面的组合类型才能建立邻接关系（相
同区域）L1
L2
L1
L1
L2
L2
L12
L1
L12
L12
L1
L12
L2
L2
L12
26
IS类型和邻接类型的关系(续)
• 下面的组合类型才能建立邻接关系（不相 同区域）
L2
L2
L2
L2
L12
L12
L2
L2
L12
27
邻接关系和网络类型
• 邻接关系的形成过程因网络类型的不同而 不同
CLNP和IP双重网络
8
IS-IS的应用
AR NE80E
CR NE5000E
SD
WH
XA
BJ
IS-IS
SH
NJ
CR NE5000E GZ
SY
C1核心层
C2汇聚层
UMG8900
BR
省A
AR AR
AR
AR NE80E
省B
UMG8900
AR
SoftX3000
省C
AR
C3接入层
AR UMG8900
9
IS-IS的报文封装
Adjacency state: up
31
目录
2. IS-IS路由协议工作过程
– 2.1 IS-IS协议基本概念 – 2.2 邻接关系的建立 – 2.3 链路状态数据库的同步 – 2.4 路由计算
32
LSP、CSNP和PSNP
• IS-IS使用三种报文来完成链路状态数据库的 同步
– Link State Packets (LSP)
IIH IIH
SYSTEM TYPE: Unknown Adjacency state: Initializing
SYSTEM TYPE：IS Adjacency state: up
30
广播网络的邻接关系
SYSTEM ID: 0000.0000.0001
SYSTEM ID : 0000.0000.0002
IS-IS协议标记
11
IS-IS协议的工作过程
• 邻接关系的建立
– 发现和维持邻接关系，这是协议运行的前提
• 链路状态数据库的同步
– 在整个路由域内洪泛链路状态信息，保证每台 IS-IS路由器都具备足以描述整个拓扑的一致的 链路状态数据库
• 路由计算
– 在链路状态数据库的基础上运行SPF算法计算出 正确的路由，指导数据包的转发
• IS-IS支持两种网络类型
– 点到点链路
• PPP，HDLC等 • 建议把NBMA网络配置成点到点网络
– 广播链路
• Ethernet，Token Ring等
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HELLO报文
• IS-IS通过HELLO报文建立邻接关系 • IS-IS Hello Packets (IIH)
– Level 1 LAN IS-IS Hello – Level 2 LAN IS-IS Hello – Point-to-Point Hello
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目录
1. IS-IS路由协议概述 2. IS-IS路由协议工作过程 3. IS-IS与OSPF协议的比较
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目录
1. IS-IS路由协议概述 2. IS-IS路由协议工作过程 3. IS-IS与OSPF协议的比较
7
集成IS-IS协议
• 最初的IS-IS只用于CLNS环境下 • RFC1195定义了集成IS-IS（Integrated IS-IS） • 集成IS-IS可以支持纯CLNP网络、IP网络或者
29
点到点链路的邻接关系
SYSTEM ID: 0000.0000.0001
SYSTEM ID : 0000.0000.0002
SYSTEM TYPE: Unknown Adjacency state: Initializing
SYSTEM TYPE：IS Adjacency state: up
ISH ISH
广播网络的LSDB同步
RTA
RTB(DIS)
CSNP RTA.00-00 RTB.00-00 RTB.01-00 RTC.00-00
LSP RTA.00-00 RTB.00-00 RTB.01-00
RTC
LSP RTC.00-00
PSNP RTA.00-00 RTB.00-00 RTB.01-00
– n-selector部分为0，表明为网络层服务 – NET是OSI协议栈中网络设备本身的标识
IDP
AFI
IDI
High Order DSP
Area ID (1~13B)
DSP System ID
6B
NSEL
1B
16
NET举例
49.0021 . 1921.6800.1001 . 00
AreaID
1.1.1.1
.1
RTA
2.2.2.2
RTB
.2
10.0.0.0
.3
3.3.3.3
RTC
34
DIS和伪节点
DIS
• DIS：Designated IS 指定中间系统 • 功能：在广播网络中创建和更新伪节点
伪节点
35
DIS选举规则
• 在一个LAN中，必须有一个路由器被选举成 为DIS
– 选举基于接口优先级