ISIS协议原理与配置

DTL210004IS-IS协议原理与配置ISSUE1.0目前一页\总数四十四页\编于十四点集成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。前言Page2目前二页\总数四十四页\编于十四点参考资料VRP5.30《操作手册》、《命令手册》iso10589,rfc3786,rfc3373,rfc3358,rfc3784,rfc1195,rfc2763,draft-ietf-isis-ipv6-te-00TCP/IP协议卷一第10章集成ISIS数通原理教材Page3目前三页\总数四十四页\编于十四点学习完此课程，您将会：了解IS-IS协议相关术语和基本概念掌握IS-IS协议的工作原理掌握IS-IS协议与OSPF协议的异同学会IS-IS协议的基本配置目标Page4目前四页\总数四十四页\编于十四点第1章IS-IS协议原理第2章配置与组网第3章IS-ISvs.OSPF内容介绍Page5目前五页\总数四十四页\编于十四点第1章IS-IS协议原理第1节邻接关系的建立第2节链路状态数据库的泛洪第3节路由的计算内容介绍Page6目前六页\总数四十四页\编于十四点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。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Page7目前七页\总数四十四页\编于十四点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)L1:0010.0000.0002L1:0010.0000.0001neighbor0010.0000.0002nullneighbor0010.0000.0002upIIHIIHIIH(CircuitType:L1,sourceid:0010.0000.0002,holdingtimer:30s,supportedprotocol:IP)IIHPage8目前八页\总数四十四页\编于十四点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)Page9目前九页\总数四十四页\编于十四点广播网上的指定路由器（DIS）和伪节点DIS：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DIS伪节点Page10目前十页\总数四十四页\编于十四点DIS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Page11目前十一页\总数四十四页\编于十四点Page12目前十二页\总数四十四页\编于十四点Page13目前十三页\总数四十四页\编于十四点第2章IS-IS协议工作原理第1节邻接关系的建立第2节链路状态数据库的泛洪第3节路由的计算内容介绍Page14目前十四页\总数四十四页\编于十四点协议数据包PDU：Hello数据单元：定期发送，用来确定相邻的其它系统是否在运行IS-IS，以建立邻接关系，交换LSP，达到LSDB同步在LAN上L1和L2IIHPDU发送到不同的组播MAC地址：L1为0180-C200-0014，L2为0180-C200-0015IS-ISPDU封装形式：Page15目前十五页\总数四十四页\编于十四点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 Page16目前十六页\总数四十四页\编于十四点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Page17目前十七页\总数四十四页\编于十四点LSP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Page18目前十八页\总数四十四页\编于十四点完全时序协议数据单元：CSNPCSNP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LSPs何时发送？在广播网络上，由DIS定期发送(缺省10秒的周期)；在点到点串行链路上，只在第一次形成邻接时发送CSNP来同步LSDB全时序协议数据单元Page19目前十九页\总数四十四页\编于十四点部分协议数据单元:PSNPPSNP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LSP部分时序协议数据单元Page20目前二十页\总数四十四页\编于十四点IS-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Page21目前二十一页\总数四十四页\编于十四点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Page22目前二十二页\总数四十四页\编于十四点IS-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Page23目前二十三页\总数四十四页\编于十四点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，就向入端接口发送一个包含本地数据库值的新报文。否则，若两个序列号相等，则不做任何事情。Page24目前二十四页\总数四十四页\编于十四点广播网络数据库交换RTARTB(DIS)RTCCSNPRTA.00-00RTB.00-00RTB.01-00RTC.00-00PSNPRTA.00-00RTB.01-00RTB.00-00LSPRTA.00-00RTB.01-00RTB.00-00LSPRTC.00-00Page25目前二十五页\总数四十四页\编于十四点P-2-P链路数据库交换如果收到的LSP比已有的序列号更大，则将这个新的LSP存入自己的LSDB中，再通过一个PSNP报文来确认收到此LSP，最后将这个新LSP再接着发到所有其他邻居如果收到的LSP和已有的具有相同的序列号，则直接通过一个PSNP报文确认收到此LSP。如果收到的LSP比已有的序列号更小，则通过一个PSNP报文确认此LSP，再发送给对方我们版本的LSP，然后等待对方给我一个PSNP报文作为回答Page26目前二十六页\总数四十四页\编于十四点点到点网络数据库交换RTARTBPSNPRTA.00-00LSPRTA.00-00LSPRTA.00-00超时重传PSNPRTA.00-00重新发送应答发送应答PPPPage27目前二十七页\总数四十四页\编于十四点路由渗透：

为了解决Level-1的次优路由问题，目前新推出了路由渗透。即在level-1-2路由器上，指定将某些level-2的路由发布给level-1路由器。这样在level-1路由器就有此具体路由，可以在level-1内部进行选路。Page28目前二十八页\总数四十四页\编于十四点ATT位的功能Area49.0001BackboneRTFRTDRTCRTEArea2RTGRTARTB1010101030Area49.0002Attachbit位的产生Page29目前二十九页\总数四十四页\编于十四点第2章IS-IS协议工作原理第1节邻接关系的建立第2节链路状态数据库的泛洪第3节路由的计算内容介绍Page30目前三十页\总数四十四页\编于十四点SPF算法ShortestPathFirst最短路径优先算法，也叫Dijkstra(荷兰数学家)算法，在链路状态路由协议中用来计算到网络的最短路径以路由器为根，依据网络拓扑生成一棵最短路径树(SPT)，计算出到网络中所有目的地的最短路径在IS-IS中，SPF算法分别独立的在Level-1和Level-2数据库中运行Page31目前三十一页\总数四十四页\编于十四点SPF算法举例ABECDRTARTBRTCRTERTD1651211211Page32目前三十二页\总数四十四页\编于十四点IS-IS路由计算通过可靠的扩散算法各路由器将其它路由器扩散来的拓扑信息收集起来，组成一张一致的、完整的拓扑图，依靠SPF算法来计算出自己的路由表。A的链路状态数据库B的链路状态数据库D的链路状态数据库C的链路状态数据库E的链路状态数据库链路状态协议路由算法Page33目前三十三页\总数四十四页\编于十四点第1章IS-IS协议原理第2章配置与组网第3章IS-ISvs.OSPF内容介绍Page34目前三十四页\总数四十四页\编于十四点操作命令使能IS-ISisis[tag]设置网络实体名称network-entitynetwork-entity-title

在指定接口上使能IS-ISisisenable[tag]基本配置（一）1.使能IS-ISPage35目前三十五页\总数四十四页\编于十四点2.设置IS-IS接口参数基本配置（二）操作VRP命令IOS命令设置接口电路类型isiscircuit-level[level-1|level-1-2|level-2]isiscircuit-type[level-1|level-1-2|level-2-only]设置IS-IS链路状态路由权Isiscostdefault-metric[level-1|level-2]isismetricdefault-metric[level-1|level-2]设置接口密码isisauthentication-mode{simple|md5}password[{level-1|level-2}[ip|osi]]isispasswordpassword[level-1|level-2]Page36目前三十六页\总数四十四页\编于十四点基本配置（三）3.设置IS-IS其他参数操作VRPIOS设置系统类型is-level[level-1|level-1-2|level-2]is-type[level-1|level-1-2|level-2-only]设置聚合路由summaryaddress

mask[level-1|level-1-2|level-2]summary-addressaddress

mask[level-1|level-1-2|level-2-only]设置生成缺省路由default-route-advertisedefault-informationoriginate配置IS-IS引入其它协议的路由import-routeprotocol[costvalue][type{external|internal}][level-1][level-1-2][level-2][route-policyroute-policy-name]redistributeprotocol[metricmetric][metric-type{external|internal}][level-1][level-1-2][level-2-only][route-mapmap-name]Page37目前三十七页\总数四十四页\编于十四点VRPIS-IS的性能及可扩展性指标技术指标数据说明每路由器支持区域数目最多3个一般只属于一个区域，多区域在区域合并，分割等应用上使用每个路由器支持接口数目256每个接口上支持的邻居数目32程序宏定义，可很容易修改最多引入的外部路由数目30,000协议决定单台路由器最大引入30000L1链路状态数据库的容量不限和系统内存大小有关L2链路状态数据库的容量不限和系统内存大小有关每个接口支持的可配IP地址数目10与路由管理最大支持数目相对应。最多等价路由数3与路由管理最大支持条数相对应。支持的最大路由数>1000，0001G内存的条件下收敛速度11-12秒/6-7秒在SPF算法间隔为10秒的情况下为11-12秒；在SPF间隔为5秒收敛速度为6-7秒Page38目前三十八页\总数四十四页\编于十四点基本组网配置RTA