华为路由协议原理培训大全OSPFISISBGP课件

第一篇OSPF路由协议第一篇OSPF路由协议本课程介绍TCP/IP互联网路由协议开放式最短路径优先（OSPF）。OSPF由互联网工程任务组（IETF）开发，RFC2328是目前OSPF第二版的标准文档。OSPF是内部网关协议的一种，基于链路状态算法。前言Page2本课程介绍TCP/IP互联网路由协议开放式最短路径优先（OS学习完此课程，您将会：深入理解OSPF协议原理目标Page3学习完此课程，您将会：目标Page3第1章OSPF概述第2章链路状态数据库结构第3章链路状态数据库同步第4章计算最短路径树第5章区域间路由第6章引入AS外部路由内容介绍Page4第1章OSPF概述内容介绍Page4OSPF基本特点支持无类域内路由（CIDR）无路由自环收敛速度快使用IP组播收发协议数据支持多条等值路由支持协议报文的认证Page5OSPF基本特点支持无类域内路由（CIDR）Page5路由计算的基本过程RTARTBRTCRTD10M100M2.048M100M泛洪LSALSDBRTA生成的LSARTB生成的LSARTC生成的LSARTD生成的LSAPage6路由计算的基本过程RTARTBRTCRTD10M100M2.路由计算的基本过程CABD104811等同于LSDBRTA生成的LSARTB生成的LSARTC生成的LSARTD生成的LSAPage7路由计算的基本过程CABD104811等同于LSDBRTA生路由计算的基本过程CABD104811CABD4811最短路径树算法Page8路由计算的基本过程CABD104811CABD4811最短路基本概念自治系统（AutonomousSystem）：自治系统是指使用同一种路由协议交换路由信息的一组路由器RouterID：用于在自治系统中唯一标识一台运行OSPF的路由器的32位整数，每个运行OSPF的路由器都有一个RouterID。Page9基本概念自治系统（AutonomousSystem）：PaOSPF支持的网络类型PPP10.1.1.120.1.1.1点到点网络Ethernet10.1.1.110.1.1.210.1.1.310.1.1.4广播型网络Page10OSPF支持的网络类型PPP10.1.1.120.1.1.1OSPF支持的网络类型ATM10.1.1.110.1.1.210.1.1.3VPI/VCI=0/102VPI/VCI=0/103VPI/VCI=0/201VPI/VCI=0/3010/2030/302非广播网络－非广播多路访问（NBMA）全连接Page11OSPF支持的网络类型ATM10.1.1.110.1.1.2OSPF支持的网络类型FR10.1.1.110.1.1.210.1.1.3DLCI=102DLCI=103DLCI=201DLCI=301不完全连接非广播网络－点到多点（Point-to-MultiPoint）Page12OSPF支持的网络类型FR10.1.1.110.1.1.21划分AS为多区域Area0Area1Area2Area3Area4Area0为骨干区域，包含所有区域边界路由器Page13划分AS为多区域Area0Area1Area2Area虚连接（virtuallink）Area0Area1Area2RTARTB配置虚连接以使RTB连接到骨干区域Page14虚连接（virtuallink）Area0Area1A路由器分类Area0Area1Area2使用BGP连接到另外一个ASIRABRBRASBRPage15路由器分类Area0Area1Area2使用BGP连接邻居（Neighbor）和邻接（Adjacency）Ethernet10.1.1.110.1.1.210.1.1.310.1.1.4RTA我有三个邻居Page16邻居（Neighbor）和邻接（Adjacency）EtheDR和BDREthernet10.1.1.110.1.1.210.1.1.310.1.1.4RTABDRDR我有三个邻居，但是只有两个邻接Page17DR和BDREthernet10.1.1.110.1.1.2OSPF报文头部Page18OSPF报文头部Page18OSPF报文类型Type报文名称报文功能1Hello发现和维护邻居关系2DatabaseDescription发送链路状态数据库摘要3LinkStateRequest请求特定的链路状态信息4LinkStateUpdate发送详细的链路状态信息5LinkStateAck发送确认报文Page19OSPF报文类型Type报文名称报文功能1Hello发现和维LSA报文头部Page20LSA报文头部Page20LSA类型LSTypeLSA名称LSA描述1Router-LSA每一个路由器都会生成。这种LSA描述某区域内路由器端口链路状态的集合。只在所描述的区域内泛洪。2Network-LSA由DR生成，用于描述广播型网络和NBMA网络。这种LSA包含了该网络上所连接路由器的列表。只在该网络所属的区域内泛洪。Page21LSA类型LSTypeLSA名称LSA描述1Router-LSA类型LSTypeLSA名称LSA描述3Network-Summary-LSA由区域边界路由器（ABR）产生，描述到AS内部本区域外部某一网段的路由信息，在该LSA所生成的区域内泛洪Page22LSA类型LSTypeLSA名称LSA描述3NetworkLSA类型LSTypeLSA名称LSA描述4ASBR-Summary-LSA由区域边界路由器（ABR）产生，描述到某一自治系统边界路由器（ASBR）的路由信息，在该LSA所生成的区域内泛洪5AS-external-LSA由自治系统边界路由器（ASBR）产生，描述到AS外部某一网段的路由信息，在整个AS内部泛洪Page23LSA类型LSTypeLSA名称LSA描述4ASBR-SuLinkStateIDLSA名称LinkStateIDRouter-LSA生成这条LSA的路由器的RouterIDNetwork-LSA所描述网段上DR的端口IP地址Network-Summary-LSA所描述的目的网段的地址ASBR-Summary-LSA所描述的ASBR的RouterIDAS-external-LSA所描述的目的网段的地址Page24LinkStateIDLSA名称LinkStateI小结协议基本特点路由计算的基本过程OSPF的网络类型区域划分DR和BDR，邻居和邻接报文类型，LSA类型Page25小结协议基本特点Page25第1章OSPF概述第2章链路状态数据库结构第3章链路状态数据库同步第4章计算最短路径树第5章区域间路由第6章引入AS外部路由内容介绍Page26第1章OSPF概述内容介绍Page26路由器和网段的表示方法RTAN1RTAN1路由器和Stub网段由LSDB描述的有向图Cost=1010Page27路由器和网段的表示方法RTAN1RTAN1路由器和Stub网路由器和网段的表示方法N1RTARTBRTCRTD含有四台路由器Transit网段由LSDB描述的有向图RTARTBN1RTDRTCCost=550555000Cost=5Cost=5Cost=5EthernetPage28路由器和网段的表示方法N1RTARTBRTCRTD含有四台路描述点到点网段10.1.1.1/2420.1.1.1/24RTARTBRTARTBN2N148484848两端口处于不同网段的点到点网段PPP由LSDB描述的有向图Page29描述点到点网段10.1.1.1/2420.1.1.1/24R描述点到点网段PPP10.1.1.1/2410.1.1.2/24RTARTBRTARTBN148484848两端口处于同一网段的点到点网段由LSDB描述的有向图Page30描述点到点网段PPP10.1.1.1/2410.1.1.2/描述点到多点网段ATM10.1.1.1/2410.1.1.2/2410.1.1.3/24VPI/VCI=0/102VPI/VCI=0/103VPI/VCI=0/201VPI/VCI=0/301RTARTARTBRTCRTBRTC5N10555N20N30由LSDB描述的有向图Page31描述点到多点网段ATM10.1.1.1/2410.1.1.2一个链路状态数据库的例子Loopback0N1S1/1S1/1N5N2Loopback0N4RTARTBPPP2MS1/0N3PPP64KEthernet100MS1/1N9E0/0E0/0E0/0RTCRTDN6Loopback0N7Loopback0N8物理拓扑4848115621562111111红色数字表示端口开销Page32一个链路状态数据库的例子Loopback0N1S1/1S1/一个链路状态数据库的例子RTAN1RTBN2N314815624848N5N4481N610RTC10N71RTD1015621562N91562N81由LSDB描述的有向图Page33一个链路状态数据库的例子RTAN1RTBN2N3148156小结Stub网段和transit网段描述点到点网段描述广播型网段和NBMA网段描述点到多点网段Page34小结Stub网段和transit网段Page34第1章OSPF概述第2章链路状态数据库结构第3章链路状态数据库同步第4章计算最短路径树第5章区域间路由第6章引入AS外部路由内容介绍Page35第1章OSPF概述内容介绍Page35Hello协议Type1表示这是一个Hello报文Hello报文中含有邻居列表Page36Hello协议Type1表示这是一个Hello报文Hello验证合法Hello报文Version#AreaIDAuthenticationAuthenticationNetworkMaskHelloIntervalRouterDeadInterval灰色区域的字段和Options字段中的E-bit必须和接收端口的配置一致AuTypePage37验证合法Hello报文Version#AreaIDAut端口状态变换LoopbackDownP-to-PWaitingBackupDROtherDR?UnloopIndInterfaceUpWaitTimerBackupSeenNeighborChangeNeighborChangeNeighborChangePage38端口状态变换LoopbackDownP-to-PWaitin端口状态变换LoopbackDownP-to-PWaitingBackupDROtherDR?UnloopIndInterfaceUpWaitTimerBackupSeenNeighborChangeNeighborChangeNeighborChangePage39端口状态变换LoopbackDownP-to-PWaitin点到点、点到多点网段和虚连接的端口状态机当前状态事件新状态动作LoopbackUnloopIndDown无动作DownInterfaceUpPoint-to-point启动HelloTimer定时器，开始从端口上周期性发送Hello报文任何状态LoopIndLoopback重置所有端口参数，关闭所有端口定时器任何状态InterfaceDownDown重置所有端口参数，关闭所有端口定时器Page40点到点、点到多点网段和虚连接的端口状态机当前状态事件新状态动广播型网段和NBMA网段的端口状态机－A当前状态事件新状态动作LoopbackUnloopIndDown无动作DownInterfaceUpDROther启动HelloTimer定时器，开始从端口上周期性发送Hello报文任何状态LoopIndLoopback重置所有端口参数，关闭所有端口定时器任何状态InterfaceDownDown重置所有端口参数，关闭所有端口定时器Page41广播型网段和NBMA网段的端口状态机－A当前状态事件新状态动广播型网段和NBMA网段的端口状态机－BLoopbackDownWaitingBackupDROtherDR?UnloopIndInterfaceUpWaitTimerBackupSeenNeighborChangeNeighborChangeNeighborChangeRouterPriority不为0Page42广播型网段和NBMA网段的端口状态机－BLoopbackDo广播型网段和NBMA网段的端口状态机－B当前状态事件新状态动作LoopbackUnloopIndDown无动作DownInterfaceUpWaiting启动HelloTimer定时器，开始从端口上周期性发送Hello报文WaitingBackupSeenWaitTimer可能为DR、Backup或DROther计算所连接网段上的DR和BDRDRBackup或DROtherNeighborChange可能为DR、Backup或DROther重新计算所连接网段上的DR和BDRPage43广播型网段和NBMA网段的端口状态机－B当前状态事件新状态动选举DR和BDREthernet10.1.1.310.1.1.210.1.1.190BDRDR100120红色数字表示端口上的RouterPriority我来晚了，不能立刻成为DR或者BDR了，虽然我的RouterPriority是最大的Page44选举DR和BDREthernet10.1.1.310.1.1邻居状态变换（Hello协议相关）2-WayAttemptInitDownExStartStartHelloReceivedHelloReceived1-WayReceived2-WayReceivedDR和BDR在此状态选举Page45邻居状态变换（Hello协议相关）2-WayAttemptI邻居状态机（Hello协议相关）当前状态事件新状态动作DownStartAttempt开始向邻居发送Hello报文，并开启相关邻居的InactivityTimer定时器AttemptHelloReceivedInit重启该邻居的InactivityTimer定时器DownHelloReceivedInit启动该邻居的InactivityTimer定时器Page46邻居状态机（Hello协议相关）当前状态事件新状态动作Dow邻居状态机（Hello协议相关）当前状态事件新状态动作Init2-WayReceived2-Way或ExStart检测是否需要和该邻居建立邻接关系，如果需要，新状态是ExStart，如果不需要，新状态是2-Way2-Way1-WayReceivedInit重启该邻居的InactivityTimer定时器Page47邻居状态机（Hello协议相关）当前状态事件新状态动作Ini是否和邻居建立邻接关系网络类型是否和邻居建立邻接关系Point-to-point总是和邻居建立邻接关系Point-to-MultiPoint总是和邻居建立邻接关系Virtuallink总是和邻居建立邻接关系BroadcastNBMADR总是和其他所有路由器包括BDR建立邻接关系；BDR总是和其他所有路由器包括DR建立邻接关系；处于DROther端口状态的路由器只与DR和BDR建立邻接关系Page48是否和邻居建立邻接关系网络类型是否和邻居建立邻接关系Poin举例RTARTBPoint-to-point1DownInit2DownInitExStart3InitExStartHello,没有发现邻居Hello,邻居有RTADD报文InitExStartPage49举例RTARTBPoint-to-point1Down邻居状态变换（数据库同步相关）ExStartExchangeLoadingFullNegotiationDoneExchangeDoneLoadingDonePage50邻居状态变换（数据库同步相关）ExStartExchangeExStart和ExchangeRTARTB邻接关系11.1.1.12.2.2.2ExStartInitExStartExStartExchangeExStartExchangeExStartExchangeDD,Seq=552A,I,M,MS2DD,Seq=5528,I,M,MS3DD,Seq=5528Master角色45ExchangeDD,Seq=5529,MSDD,Seq=5529ExchangeExchangeExchangeLoadingExchangeFullPage51ExStart和ExchangeRTARTB邻接关系11.1ExStart和ExchangeRTARTB邻接关系11.1.1.12.2.2.2ExStartInitExStartExStartExchangeExStartExchangeExStartExchangeDD,Seq=552A,I,M,MS2DD,Seq=5528,I,M,MS3DD,Seq=5528Master角色45ExchangeDD,Seq=5529,MSDD,Seq=5529ExchangeExchangeExchangeLoadingExchangeFullPage52ExStart和ExchangeRTARTB邻接关系11.1LSSequenceNumber和LSAge使用LSsequencenumber检查过期和重复的LSA越小的LSage值说明LSA越新Page53LSSequenceNumber和LSAge使用LSLoading和FullRTARTB1LoadingLSRequest邻接关系Full2LSUpdate3LSAckFullFullLoadingFullFullPage54Loading和FullRTARTB1LoadingLSR包含在各种报文中的LSA信息Packet类型LSA信息DatabaseDescriptionLSA头部信息，包括LSType,LSID,AdvertisingRouter和LSSequenceNumberLSRequest只有LSType,LSID和AdvertisingRouterLSUpdate完整的LSA信息，包括LSA头部和具体的链路状态信息LSAckLSA头部信息，包括LSType,LSID,AdvertisingRouter和LSSequenceNumberPage55包含在各种报文中的LSA信息Packet类型LSA信息Dat泛洪新LSARTARTB1FullLSUpdate邻接关系Full2LSAckFullFullPage56泛洪新LSARTARTB1FullLSUpdate邻接关系OSPF报文的目的地址HelloDatabaseDescriptionLinkStateRequestLinkStateUpdateLinkStateAckPoint-to-point224.0.0.5224.0.0.5224.0.0.5224.0.0.5224.0.0.5NBMA单播单播单播单播单播Virtuallink单播单播单播单播单播Page57OSPF报文的目的地址HelloDatabaseLinkSOSPF报文的目的地址HelloDatabaseDescriptionLinkStateRequestLinkStateUpdateLinkStateAckBroadcast224.0.0.5单播单播224.0.0.5或224.0.0.6224.0.0.5或224.0.0.6Point-to-MultiPoint224.0.0.5单播单播224.0.0.5或单播224.0.0.5Page58OSPF报文的目的地址HelloDatabaseLinkS小结Hello协议端口状态邻居状态链路状态数据库同步Page59小结Hello协议Page59第1章OSPF概述第2章链路状态数据库结构第3章链路状态数据库同步第4章计算最短路径树第5章区域间路由第6章引入AS外部路由内容介绍Page60第1章OSPF概述内容介绍Page60Router-LSA中的重要字段LinkTypeLinkIDLinkDataPoint-to-point邻居的RouterID该网段上本地端口的IP地址TransNetDR的端口IP地址该网段上本地端口的IP地址StubNet该stub网段的IP网络地址该stub网段的网络掩码Virtual邻居的RouterID去往该虚连接邻居的本地端口的IP地址Page61Router-LSA中的重要字段LinkTypeLink使用Router-LSA描述点到点端口S2/0S2/010.1.1.2/3010.1.1.1/30RTARTBPPP物理拓扑4848红色数字表示端口开销Page62使用Router-LSA描述点到点端口S2/0S2/010.使用Router-LSA描述点到点端口去往该邻居的点到点连接去往该点到点网段的Stub连接Page63使用Router-LSA描述点到点端口去往该邻居的点到点连接使用Router-LSA描述广播型端口或NBMA端口Ethernet10.1.1.110.1.1.210.1.1.310.1.1.4RTARTBRTDRTC物理拓扑4321Ethernet10.1.1.110.1.1.210.1.1.310.1.1.4RTARTBRTDRTC红色数字表示端口开销Page64使用Router-LSA描述广播型端口或NBMA端口Ethe使用Router-LSA描述广播型端口或NBMA端口DR的端口IP地址本路由器的端口IP地址Page65使用Router-LSA描述广播型端口或NBMA端口DR的端使用Router-LSA描述虚连接RTBRTD10.2.1.0/24.1.210.3.1.0/24.1.2Area0Area1Area2物理拓扑1红色数字表示端口开销111Page66使用Router-LSA描述虚连接RTBRTD10.2.1.使用Router-LSA描述虚连接虚连接属于骨干区域虚连接邻居的RouterID虚连接两端点间的开销总和Page67使用Router-LSA描述虚连接虚连接属于骨干区域虚连接邻使用Router-LSA描述点到多点端口FR-SW10.1.1.1/2410.1.1.2/2410.1.1.3/24DLCI=102DLCI=103DLCI=201DLCI=30155RTARTBRTC5物理拓扑红色数字表示端口开销Page68使用Router-LSA描述点到多点端口FR-SW10.1.使用Router-LSA描述点到多点端口去往每个邻居的点到点连接去往该端口地址的Stub连接该连接的开销为0Page69使用Router-LSA描述点到多点端口去往每个邻居的点到点使用Network-LSA描述广播型网段或NBMA网段Ethernet10.1.1.110.1.1.210.1.1.310.1.1.4RTARTBRTDRTC1234物理拓扑红色数字表示端口开销Page70使用Network-LSA描述广播型网段或NBMA网段Eth使用Network-LSA描述广播型网段或NBMA网段DR端口的IP地址该网段的网络掩码连接到该网段的路由器列表Page71使用Network-LSA描述广播型网段或NBMA网段DR端计算最短生成树Loopback01.1.1.1/32S1/1S1/110.2.1.1/3010.1.1.1/30Loopback02.2.2.2/32RTARTBPPP2MS1/010.5.1.1/30PPP64KEthernet100MS1/110.4.1.1/30E0/0E0/0E0/0RTCRTD10.3.1.1/2410.3.1.2/2410.3.1.3/24Loopback03.3.3.3/32Loopback04.4.4.4/32OSPFArea11562156214848111111红色数字表示端口开销Page72计算最短生成树Loopback01.1.1.1/32S1/1Area1的链路状态数据库Page73Area1的链路状态数据库Page73计算最短路径树候选列表最短路径树端点ID到根端点的开销下一跳1.1.1.100.0.0.0端点ID到根端点的开销下一跳4.4.4.4156210.4.1.12.2.2.24810.2.1.1Page74计算最短路径树候选列表最短路径树端点ID到根端点的开销下一跳计算最短路径树最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳1.1.1.100.0.0.02.2.2.24810.2.1.1端点ID到根端点的开销下一跳4.4.4.4156210.4.1.1Page75计算最短路径树最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳计算最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳4.4.4.4156210.4.1.110.3.1.148+1=4910.2.1.1Page76计算最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳4.4.4计算最短路径树最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳1.1.1.100.0.0.02.2.2.24810.2.1.110.3.1.14910.2.1.1端点ID到根端点的开销下一跳4.4.4.4156210.4.1.1Page77计算最短路径树最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳计算最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳4.4.4.4156210.4.1.13.3.3.349+0=4910.2.1.14.4.4.449+0=4910.2.1.1Page78计算最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳4.4.4计算最短路径树最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳4.4.4.449+0=4910.2.1.1端点ID到根端点的开销下一跳1.1.1.100.0.0.02.2.2.24810.2.1.110.3.1.14910.2.1.13.3.3.34910.2.1.1Page79计算最短路径树最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳计算最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳4.4.4.449+0=4910.2.1.1Page80计算最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳4.4.4计算最短路径树最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳1.1.1.100.0.0.02.2.2.24810.2.1.110.3.1.14910.2.1.13.3.3.34910.2.1.14.4.4.44910.2.1.1端点ID到根端点的开销下一跳Page81计算最短路径树最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳计算最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳Page82计算最短路径树候选列表端点ID到根端点的开销下一跳Page计算最短路径树端点ID到根端点的开销下一跳10.5.1.01562+0=15620.0.0.010.1.1.048+0=480.0.0.01.1.1.11+0=10.0.0.0Stub网段Page83计算最短路径树端点ID到根端点的开销下一跳10.5.1.01计算最短路径树端点ID到根端点的开销下一跳10.5.1.01562+0=15620.0.0.010.1.1.048+0=480.0.0.01.1.1.11+0=10.0.0.02.2.2.248+1=4910.2.1.110.2.1.048+48=9610.2.1.1Stub网段Page84计算最短路径树端点ID到根端点的开销下一跳10.5.1.01计算最短路径树端点ID到根端点的开销下一跳10.5.1.01562+0=15620.0.0.010.1.1.048+0=480.0.0.01.1.1.11+0=10.0.0.02.2.2.248+1=4910.2.1.110.2.1.048+48=9610.2.1.13.3.3.349+1=5010.2.1.1Stub网段Page85计算最短路径树端点ID到根端点的开销下一跳10.5.1.01计算最短路径树端点ID到根端口的开销下一跳10.5.1.01562+0=15620.0.0.010.1.1.048+0=480.0.0.01.1.1.11+0=10.0.0.02.2.2.248+1=4910.2.1.110.2.1.048+48=9610.2.1.13.3.3.349+1=5010.2.1.14.4.4.449+1=5010.2.1.110.4.1.049+1562=161110.2.1.1Stub网段Page86计算最短路径树端点ID到根端口的开销下一跳10.5.1.01小结使用Router-LSA描述链路状态使用Network-LSA描述链路状态计算最短路径树Page87小结使用Router-LSA描述链路状态Page87第1章OSPF概述第2章链路状态数据库结构第3章链路状态数据库同步第4章计算最短路径树第5章区域间路由第6章引入AS外部路由内容介绍Page88第1章OSPF概述内容介绍Page88区域间路由Area0Area1Area2N1RTARTBRTCRTD链路状态信息路由信息路由信息Page89区域间路由Area0Area1Area2N1RTART区域间环路Area0Area1Area2Area3连接到N1骨干区域内发布去往N1的路由信息非骨干区域间直接发布路由信息形成区域间环路Page90区域间环路Area0Area1Area2Area3连虚连接的远端地址RTBRTD10.1.1.0/30.1.210.2.1.0/30.1.2Area0Area1Area2我应该计算RTD的路由表以得知远端地址在RTB和RTD之间配置虚连接Page91虚连接的远端地址RTBRTD10.1.1.0/30.1.21深入理解虚连接Area2Area3Area1RTARTB在两个ABR之间配置虚连接Page92深入理解虚连接Area2Area3Area1RTART生成Network-Summary-LSARTARTB10.1.1.0/24.1.210.2.1.0/24.1.2RTCArea0Area1RTD10.3.1.0/24.1.2Area2物理拓扑所有端口开销为1Page93生成Network-Summary-LSARTARTB10.生成Network-Summary-LSA目的网段地址目的网段的网络掩码从ABR到目的地的开销Page94生成Network-Summary-LSA目的网段地址目的网生成Network-Summary-LSA骨干区域内的网段Area2内的网段Page95生成Network-Summary-LSA骨干区域内的网段AStub区域Area0Area1Area2使用BGP连接到另外一个AS泛洪AS-external-LSA泛洪AS-external-LSA通过一条Network-Summary-LSA泛洪一条默认路由，不泛洪AS-externalLSAStub区域RTARTBPage96Stub区域Area0Area1Area2使用BGP连Stub区域的Network-Summary-LSARTARTB10.1.1.0/24.1.210.2.1.0/24.1.2RTCArea0Area1RTD10.3.1.0/24.1.2Loopback010.4.1.1/24配置Area1为Stub区域在RTC上配置到10.4.1.0/24的静态路由Page97Stub区域的Network-Summary-LSARTARStub区域的Network-Summary-LSARTB只通告一条默认路由，不通告AS-external-LSA区域间路由信息仍然被通告到Stub区域中Page98Stub区域的Network-Summary-LSARTB只完全Stub区域只通告一条默认路由，不通告任何区域间路由信息，不通告任何AS-external-LSAPage99完全Stub区域只通告一条默认路由，不通告任何区域间路由信息小结区域间路由过程使用Network-Summary-LSA通告路由信息虚连接Stub区域Page100小结区域间路由过程Page100第1章OSPF概述第2章链路状态数据库结构第3章链路状态数据库同步第4章计算最短路径树第5章区域间路由第6章引入AS外部路由内容介绍Page101第1章OSPF概述内容介绍Page101生成AS-externl-LSARTARTB10.1.1.0/24.1.210.2.1.0/24.1.2RTCArea0Area1RTD10.3.1.0/24.1.2Loopback010.4.1.1/24在RTC上配置到10.4.1.0/24的静态路由Page102生成AS-externl-LSARTARTB10.1.1.0生成AS-external-LSA目的网段由ASBR生成目的网段的网络掩码Page103生成AS-external-LSA目的网段由ASBR生成目的生成ASBR-Summary-LSA由ABR产生而不是由ASBR产生ASBR的RouterIDPage104生成ASBR-Summary-LSA由ABR产生而不是由AS含有AS-external-LSA的LSDBPage105含有AS-external-LSA的LSDBPage105由ASBR通告默认路由RTARTB10.1.1.0/24.1.210.2.1.0/24.1.2RTCArea0Area1RTD10.3.1.0/24.1.2Loopback010.4.1.1/24在RTC上配置指向RTD的默认路由Page106由ASBR通告默认路由RTARTB10.1.1.0/24.1由ASBR通告默认路由通过一条AS-external-LSA通告默认路由Page107由ASBR通告默认路由通过一条AS-external-LSA外部路由类型RTARTB去往N1,type=1,cost=100去往N1,type=2,cost=20Cost=1Cost=1√RTC目的网段TypeCost下一跳N11101RTAN1220RTBPage108外部路由类型RTARTB去往N1,type=1,costForwardingaddressRTARTBE0/010.1.1.1/24E0/010.1.1.2/24E0/010.1.1.3/24Loopback020.1.1.1/24E0/110.2.1.2/24E0/110.2.1.3/2410.1.1.0/24是一个运行OSPF的网段Area0配置到20.1.1.0/24的静态路由RTCRTC不运行OSPFPage109ForwardingaddressRTARTBE0/010Forwardingaddress－情形A下一跳不在OSPF路由域内ForwardingAddress被设置成0.0.0.0Page110Forwardingaddress－情形A下一跳不在OSPForwardingaddress－情形AForwardingAddress被设置成0.0.0.0下一跳和到ASBR的下一跳是一致的Page111Forwardingaddress－情形AForwardiForwardingaddress－情形B下一跳在OSPF路由域内ForwardingAddress被设置成10.1.1.3Page112Forwardingaddress－情形B下一跳在OSPFForwardingaddress－情形BForwardingAddress不是0.0.0.0下一跳和到ForwardingAddress的下一跳是一致的Page113Forwardingaddress－情形BForwardiNotSoStubbyArea(NSSA)RTARTB10.1.1.0/24.1.210.2.1.0/24.1.2RTCArea1Area0RTD10.3.1.0/24.1.2Loopback010.4.1.1/24泛洪NSSA-LSA泛洪AS-External-LSA配置Area1为NSSA配置到10.4.1.0/24的静态路由Page114NotSoStubbyArea(NSSA)RTARTNotSoStubbyArea(NSSA)目的网段位于AS外部一条NSSA-LSA可以被转换成一条AS-external-LSAPage115NotSoStubbyArea(NSSA)目的网段位NotSoStubbyArea(NSSA)一条AS-external-LSA目的网段位于AS外部Page116NotSoStubbyArea(NSSA)一条AS-NotSoStubbyArea(NSSA)使用一条NSSA-LSA通告默认路由默认路由不能被转换成AS-external-LSAPage117NotSoStubbyArea(NSSA)使用一条N小结生成AS-External-LSA生成ASBR-Summary-LSA外部路由类型ForwardingaddressNSSAPage118小结生成AS-External-LSAPage118第二篇ISIS协议原理第二篇ISIS协议原理本课程深入浅出的讲解ISIS协议基本概念，工作原理，路由计算过程，增强特性，及其与OSPF协议异同之处。学完本课程，无论您是新手，还是资深专家，都能从中获益匪浅。前言Page120本课程深入浅出的讲解ISIS协议基本概念，工作原理，路由计算学习完此课程，您将会：了解ISIS协议基本原理了解ISIS与OSPF的比较目标Page121学习完此课程，您将会：目标Page121内容介绍第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的增强特性第5章ISIS与OSPF的比较Page122内容介绍第1章ISIS协议概述Page122IS-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Page123IS-IS协议概述IS-IS协议的发展史Page123IS-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)Page124IS-IS协议的发展史IS-IS的产生Page124IS-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Page125IS-IS协议概述IS-IS协议的发展史Page125IS-IS协议基本特点(一)属于ISO协议族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Page126IS-IS协议基本特点(一)属于ISO协议族Page126IS-IS协议基本特点(二)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(OSIFamilyoxFEFE)IS-IS固定报文头(第一个字节是Ox83)IS-ISTL(TypeLengthValue三元组集)Page127IS-IS协议基本特点(二)直接运行于链路层之上数据链路层头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 Page128IS-IS协议基本特点(三)链路状态路由协议Page128IS-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Page129IS-IS协议概述IS-IS协议的发展史Page129IS-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RouterIDPDUPacketDataUnit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Page130IS-IS协议相关术语(一)缩略语OSI中的概念IP中对应的IS-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IIHIStoISHelloPDU

IS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Page131IS-IS协议相关术语(二)缩略语OSI中的概念IP中对应的ISIS协议地址编码方式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:NSAPPage132ISIS协议地址编码方式NSAP即NetworkServiISIS协议地址编码方式(续)网络标识实体:NETNET即NetworkEntityTitles，是一个特殊的NSAP地址，其中n-selector部分为0NET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Page133ISIS协议地址编码方式(续)网络标识实体:NETPagISIS协议地址编码方式举例NET示例 例子1：49.0001.aaaa.bbbb.cccc.00Area=49.0001SysID=aaaa.bbbb.ccccNsel=00

例子2：49.0001.0002.2222.4444.00Area=49.0001SysID=0002.2222.4444Nsel=00Page134ISIS协议地址编码方式举例NET示例Page134ISIS地址编码说明确定systemid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路由器所在区域(Area):49.0001建立IP地址到SystemID的对应关系：注意：这只是一种推荐的对应方法，并不要求必须遵循！！！！Page135ISIS地址编码说明确定systemid注意：这只是一种推分层层次性：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L2Page136分层层次性：IS-IS有两个级别，区分两个层次Page13IS-IS的分层路由域Area49.0001BackboneL1L1L1L1L1L2L1L2Area49.0002Area49.0003L12L12Page137IS-IS的分层路由域Area49.0001BackbonLevel-1路由器Level-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Page138Level-1路由器Level-1路由器Page138Level-2路由器Level-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Page139Level-2路由器Level-2路由器Page139Level-1-2路由器L1/L2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Page140Level-1-2路由器L1/L2路由器Page140骨干区的连续性Area49.0001BackboneL1L1L1L1L1L1L1L2Area49.0002Area49.0003L12L12错！该路由器必须是L2的，以保证骨干区的连续性!!!Page141骨干区的连续性Area49.0001BackboneL1L骨干区的连续性Area49.0001BackboneL1L1L1L1L1L2L1L2Area49.0002Area49.0003L12L12正确，该路由器必须是L2的，保证了骨干区的连续性!!!Page142骨干区的连续性Area49.0001BackboneL1L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Page143区域区域（Areas）Page143IS-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，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Page144IS-IS协议适用的网络类型网络类型Page144IS-IS协议的报文类型IS-IS协议的9种报文类型IS-ISHelloPackets(IIH)Level1LANIS-ISHelloLevel2LANIS-ISHelloPoint-to-pointHelloLinkStatePackets(LSP)Level1LSP和Level2LSPCompleteSequenceNumberpackets(CSNP)Level1CSNP和Level2CSNPPartialSequenceNumberPackets(PSNP)Level1PSNP和Level2PSNPPage145IS-IS协议的报文类型IS-IS协议的9种报文类型Page问题ISIS协议有哪些基本特点?常用术语又有哪些?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?Page146问题ISIS协议有哪些基本特点?常用术语又有哪些?Page内容介绍第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的增强特性第5章ISIS与OSPF的比较Page147内容介绍第1章ISIS协议概述Page147IS-IS协议概述邻接关系建立链路状态数据库泛洪过程Page148IS-IS协议概述邻接关系建立Page148IS-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Page149IS-IS邻接关系建立两台运行IS-IS的路由器在交互协议报点到点邻接关系点到点邻接关系建立特点IIHIIH(CircuitType:L1,sourceid:0010.0000.0001,holdingtimer:30s,supportedprotocol:IP)L1:0010.0000.0002L1:0010.0000.0001neighbopr0010.0000.0002nullneighbopr0010.0000.0002upIIHIIHIIH(CircuitType:L1,sourceid:0010.0000.0002,holdingtimer:30s,supportedprotocol:IP)IIHPage150点到点邻接关系点到点邻接关系建立特点IIHIIH(Circ广播网络上邻接关系广播网上邻接关系建立特点IIH(sysid=1,neighbor=null)L1:sysid:1IIHIIHmulticastmulticastL1:sysid:2IIH(sysid=2,neighbor=null)Neighbor2initializedneighbor2establishedIIH(sysid=2,neighbor=1)Page151广播网络上邻接关系广播网上邻接关系建立特点IIH(sys广播网上的指定路由器：DISDIS：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DISPage152广播网上的指定路由器：DISDIS：DesignatedIDIS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ISDIS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Page153DIS选举规则DIS由LANIIH报文选举，具备最高优先级IS-IS协议概述邻接关系建立链路状态数据库泛洪过程Page154IS-IS协议概述邻接关系建立Page154TLV编码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Page155TLV编码TLV编码方式Page155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LSPSourceID(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：00c0.0040.1234PseudonodeID：01(表明为伪结点产生的)分片号：0

Page156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LSP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Page157LSP序列号LSPSequenceNumber：PagLSP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Page158LSP生存时间LSPRemaininglifetime完全时序协议数据单元：CSNP全时序协议数据单元CSNP分为两种：Level1CSNP和Level2CSNPCSNP用于在泛洪LSPDB时数据库同步，以范围来描述数据库LSDB中的所有的LSPsPage159完全时序协议数据单元：CSNP全时序协议数据单元Page1部分协议数据单元PSNP部分时序协议数据单元PSNP分为两种：Level1PSNP和Level2PSNPPSNP的主要功能：在点到点(P2P)链路上路由器用来作为Ack应答以确认收到某个LSP；用来请求接收最新的LSP，当路由器从邻居接收到CSNP时，通过比较自己的LSPDB注意到缺少了部分数据(或自己的LSP比较旧)，路由器发送PSNP请求相应的LSP，以保持同步。和CSNP一样，PSNP在头中利用LSPid，SequenceNumber，Remainninglifetime,LSPchecksum来描述LSPPage160部分协议数据单元PSNP部分时序协议数据单元Page160IS-IS数据库交换过程进行数据库交换(flooding)的原因所有的路由器都产生一个LSP(可能分片)，放在自己的数据库中所有的LSP都要复制并发送到网络中的所有其他路由器，如果数据库不同步的话，路由计算就可能错误，可能引起路由环路可靠的flooding是IS-ISSPF路由计算算法的重要基础，而这两者是IS-IS作为链路状态路由协议最重要的两个组成部分Page161IS-IS数据库交换过程进行数据库交换(flooding)的IS-IS数据库交换过程产生新的LSP的时机：邻接关系建立起来或down掉IS-IS相关接口up/down引入的IP路由发生变化区域间的IP路由发生变化接口被赋了新的metric值周期性更新其他Page162IS-IS数据库交换过程产生新的LSP的时机：Page16IS-IS数据库交换过程收到邻居新的LSP的处理过程：将新的LSP安装到自己的LSPDB数据库中标记为flooding发送新的LSP到所有邻居邻居再扩散到其它邻居Page163IS-IS数据库交换过程收到邻居新的LSP的处理过程：Pag广播网络数据库交换由DIS周期性的发送CSNP中间系统接收到报文，在数据库中搜索对应的记录。若记录不存在，则将其加入数据库，并广播新数据库内容。否则，若数据库中的序列号小于报文中序列号，就替换为新报文，并广播新数据库内容。否则，若数据库中序列号较大，就向入端接口发送