IS-IS路由协议详情详情学习地地总结

1、一. 背景介绍1. CLNP是什么？CLNP :是OSI模型中网络层中的一种不面向连接的网络协议，和IP有相同的特质。但是它是纯粹的 OSI模型的一个，而IP现在是我们熟悉的 TCP/IP协议栈中的网络层协议。他们两 个在OSI模型中是是属于同一层的东西，但是在应用中，是两种不同的应用。2 . In tergrate IS-IS有什么用？由于历史原因，OSI曾经是要比TCP/IP协议栈普及，当现在的TCP/IP流行的时候，以前的采用OSI模型中CLNS （由ISO制定的规范）的应用要和现在的TCP/IP （由IETF进行兼容,可以使网络层为 CLNP和为IP的路由信息可以互通，所以需要要有个路

2、由协议来作为这两种情 况的兼容点。二. 和OSPF的相同点1 .都维护一个链路状态数据库，并使用SPF算法来得出最佳路径。2 .都是用Hello报文来查找和维护邻居关系。3. 使用区域来维护一个阶级的概念。4. 在区域之间都可以使用路由汇总来减少路由器的负担。5 .都是无类的路由协议。6.在广播网络里，都通过选举一个DR来减少报文数量7 .都有认证功能。三. 名词解释1 . ES-IS 和 IS-IS在ISO规范中，一个路由器就是一个 IS （中间系统），一个主机就是一个 ES （末端系 统）。提供IS和ES （路由器和主机）之间通信的协议，就是 ES-IS ;提供IS和IS （路由器 和路由

3、器）之间通信的协议也就是路由协议，叫IS-IS。，子网连接点），是一个连接着子网2. SNPA （ Sub network Poi nt of Attachme nt的接口，它是一个概念上的接口，不一定是物理接口。3. PDU （Protocol Data Unit，协议数据单元），是在 OSI模型中各层之间所传送的数据单元。数据帧就是 Data Link PDU ;报文就是 Packet PDU ;相当于 OSPF中的LSA，就是Link State PDU，但不象LSA，前面还要有 OSPF头，IP头,LSP本身就是一个报文，不 需要额外的封装。4. Level 1 和 Level 2 路

4、由器首先要明白和OSPF的一个区别，OSPF路由协议的区域边界是以路由器为准，而IS-IS路由协议的区域边界是在链路上的。Level 1路由器是没有直接连接到其他区域的路由器；Level 2路由器是连接不同区域的路由器；Level 1路由器相当于 OSPF中的非骨干区域中的路由器；Level 2路由器相当于 OSPF中的骨干区域路由器；Level 1/Level 2 路由器相当于OSPF中的ABR，他必须维护两个不同区域的链路状态表。但是他又不像ABR，他不会把Level 2的路由信息传到 Level 1的区域中去。而 Level 1区域就相当于 OSPF中的完 全存根区域，需要把L1/L2路

5、由器作为一个网关，去请求一个去往外区域的路由，L1/L2路由器通过发送 LSP报文到L1区域，设置ATTbit让L1区域的路由器知道， 发送这个LSP 的路由器知道如何去往外区域的路由。和OSPF的又一个不同：OSPF在区域内采用 SPF算法，而区域间路由采用 Distanee Vector算法来实现；而IS-IS都采用SPF算法来计算路由，因为作为 L1/L2路由器他同时 维护了两张链路状态表。可以进行 SPF计算。Area ID :由于IS-IS路由区域里，一个路由器必须只能属于一个区域，不会象OSPF中一个路由器同时属于多个区域，所以一个Area ID只会和一台路由器产生关系。Syste

6、m ID : 相当于 OSPF路由协议中的 Router ID ;Network En tity Titles : Area ID + System ID,System ID 是不变的，在一个区域中，所有的IS都必须只能有一个 System ID，而且System ID 的长度必须一直，为6个Octet。 一般都是接口的 MAC地址。而所有处在相同 Area的路由器都必须有一致的Area ID 。四. IS-IS的网络层1. 分层IS-IS协议属于 OSI模型，在网络层中，分为两个子层：Sub networkDepe ndentLayer : 它在Sub network In depe nde

7、nt Layer上把链路状态屏蔽掉了，提供上层一个透明的工作环境。功能：完成了 PDU从连接网络上的接受和发送；负责Hello PDU 的发送接受，完成邻居的发现和链接关系的建立，维护；负责把IP和IS-IS的PDU交给各自的Process进行处理，特性：由于它是负责和地下链路打交道的，所以它决定了IS-IS路由协议支持什么网络类型。广播和点对点两种类型。使用show clns is-neighbors命令可以查看邻居表：Circuit ID：是一个只有8位bit长度的ID用来确定IS的接口，如果这个接口是连接 着一个广播网络，那么它的Circuit ID 变成了连接多播网络的 DR的Syst

8、em ID + Circuit ID 。LAN ID : System ID + Circuit ID，也就是由 DR产生分发的一个 ID，来表示路由器邻 居的特性。在IS-IS中，DR路由器的选择： 通过接口的优先级，只不过这些优先级分成 L1和L2 , 如果优先级为零，那么这个路由器无权进行DR选举。如果优先级相同，根据 System ID来进行选择，最高的成为 System ID。和OSPF不同的是，在广播网络中，IS-IS路由器和所有的邻居都会形成adjancency,而不只和DR形成；没有BDR的概念，如果一个 Dr fail 了，会在区域中重新选一个出来； 而且IS-IS路由协议的

9、DR不是恒定的，如果有一个优先级更高或SystemID更高的路由器加入，会导致整个区域重新进行DR的选择，并重新泛洪LSP报文通知DR的信息。 一个路由器可以同时是L1和L2区域的DR，取决于不同接口的优先级设置。Sub networkIn depe ndentLayer :负责如何在 CLNP网络中传送报文到目的地，并同时提供哪些服务对上层协议。而路由功能分为以下四个步骤：1. Update 这个步骤负责构建 L1和L2的链路数据库。IS-IS对LSP处理的方式和 OSPF对LSA处理的方式有一些不同： IS-IS和OSPF使用 MaxAge参数来控制LSP的更新度，但是IS-IS的MaxA

10、ge 是从大到小计算，OSPF是通 过从小到大来计算，一个到零就算过起了，一个到最大就算过期。而当LSP的MaxAge到零了的时候，IS-IS不会马上采取行动，而是会把它在数据库中再保留60秒(ZeroAgeLifetime )。IS-IS中，如果接收路由器发现LSP的校验和不对，可以删掉LSP，并要求重发。而 OSPF中只有LSA的发送者可以清楚 LSA。但是这样也等于增加了IS-IS区域中的通信流量， 可以使用“ ignore-lsp-errors”命令，来去掉接受者进行校验和检查的功能。但也可以使发送者知道LSP有问题，通过使用 SNPs (相当于一个 Ack )。在点对点网络上，IS使

11、用单播来发送 LSP;在广播网络上，IS使用组播来发送 LSP。L1的LSP的目的地址是 0180.c200.0014,L2 的LSP的目的地址是 0180.c200.0015 。IS-IS使用SNPs来进行报文收到确认和维护链路状态同步。SNPs分为两种，PartialSNPs，Complete SNPs : PSNP是使用在点对点网络上；而 CSNP是使用在广播网络上， 通过使用组播来达到传送LSP确认的方式，但是它不是明确认，而是在隔了一段时间，收到一定数量的LSP后，它会发送 CSNP其中包含了所收到的所有 LSP的List，由它的邻接 的路由器来判断是否对端路由器接收到了它的LSP。

12、同时，如果 CSNP中包含了一个 LSP是自己没有的，它会发出组播的PSNP来列出自己没有的 LSP，虽然是组播，但是只有DR会进行回复这种报文。类似于OSPF中的LSR和LSU的功能。IS-IS有一种检测网络负担和路由器负担的特性，如果他发现路由器的内存不够了，或路由区域中的路由太多了，它会设置 LSP的Overload bit。一旦设了，不会影响到目的地 是它的报文，但是其他路由器不会通过它来转发报文。2. Decisi onIS-IS路由决定也是使用 SPF算法，它把路由分为两种，Internal和External ;如果有 多条路由到达相同目的地时，IS-IS支持负载均衡，最多同时可以

13、支持6条路径。负责进行路由汇总，支持 VLSM，负责计算最近的L2路由器作为到外区域的网关。3. Forward ing4. Receive2 . PDU的功能描述由8个Octet的报头加上CLV结构构成了 PDU的基本结构，不同用途的PDU，会由不同的CLV结构构成。CLV结构目前有如下分类：Area address :通告源路由器所在地 Area地址，并且同时有多个可以存在。IS Neighbors(LSPs):列出源路由器的邻居和链路信息ES Neighbors PartitionDesignatedLevel 2 IS Prefix Neighbors IS Neighbors(Hel

14、los ):列出上次Holdtime 后，源路由器地的邻居的 System ID 列表。而且这类报 文只用在LAN LSP中(发给DR路由器)，在点对点网络中没有。 Level 1的路由器只发送 Level 1邻居，Level 2路由器只发送 Level 2邻居。Padding :用来填充PDU，达到最小的报文尺寸。LSP EntriesAuthenticationInformationIP Internal ReachabilityInformation列出路由区域中直接连接到源路由器的网络IP地址Protocols Supported:通告源路由器是否支持CLNP或IP。IP Extern

15、al ReachabilityIn formation:列出路由区域外直接连接到源路由器的网络IP地址。Inter-DomainRouting Protocol Information:在路由重分发中使用，可以使 IS 路由器知道外路由域的路由信息。IP In terface Address:通告源路由器发送PDU的接口的IP地址。Hello PDU :起到邻居发现和维护邻居关系，根据网络类型可以分为点到点和局域网两种类型。PDU的大小收到源路由器的缓存和 MTU的制约。在Hello PDU 传送时，允许把 PDU填充到最大容量，可以使邻居之间可以隐含的得知各自邻居的MTU。这种策略可以帮助减

16、少链路的符合，避免在低链路上负载大的交通量。LSP PDU :相当于OSPF的LSA的作用，其中包含了几个 IS-IS特性的字节位：P：类似于OSPF的Virtual Link 的作用，支持 Level 2区域被分开后打补丁用的。但Cisco不支持这种功能。ATT:列出路由器的连接区域个数，通常上在L2路由器使用这位来标识。OL :是Overload 功能的标识位，当路由器的负载过重，不想再接受LSP时，标识OL位来通知邻居，不要再发送LSP 了SNP( Sequenee Number PDU ):用来维持IS-IS的链路数据库，分为两种， PSNP 和CSNP。PSNP用在点对点网络来进行 LSP的确认，用在广播网络上来进行丢失 LSP或 最新LSP的请求。CSNP是在广播网络中 DR用来组播给邻居自己所有的 LSP。五.配