ISIS协议原理与配置

1、DTL210004 IS-IS协议原理与配置,ISSUE 1.0,Page 2,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,Page 3,参考资料,VRP 5.30 操作手册、命令手册 iso10589, rfc3786, rfc3373, rfc3358, rfc3784, rfc1195, rfc2763, draft-ietf-isis-ipv6-te-00 TCP/IP协议卷一第10章 集成ISIS 数通原理教材,Page 4,学习完此课程，您将会： 了

2、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,Page 5,第1章 IS-IS协议原理 第2章 配置与组网 第3章 IS-IS vs. OSPF,内容介绍,Page 6,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,Page 7,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

3、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,Page 8,点到点邻接关系,点到点邻接关系建立特点,IIH,IIH (Circuit Type: L1, source id:0010.0000.0001, holding timer:30s, supported protocol: IP ),L1: 0010.0000.0002,L1: 0010.0000.0001,neighbor 0010.0000.0002 null,neighbor 0010.0000.0002 up,IIH,IIH

4、,IIH (Circuit Type: L1, source id:0010.0000.0002, holding timer:30s, supported protocol: IP ),IIH,Page 9,广播网络上邻接关系,广播网上邻接关系建立特点,IIH (sys id=1, neighbor=null),L1: sys id: 1,IIH,IIH,multicast,multicast,L1: sys id: 2,IIH (sys id=2, neighbor=null),Neighbor 2 initialized,neighbor2 established,IIH (sys id

5、=2, neighbor=1),Page 10,广播网上的指定路由器（DIS）和伪节点,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 伪节点的定义及优点,DIS,伪节点,Page 11,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 Level-1和Level-2的DIS是分别选举的，选举结果可能不是同一个IS 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

6、；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,Page 12,Page 13,Page 14,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,Page 15,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L2 IIH PDU发送到不同的组播MAC地址：L1为0180-C200-0014，L2为0180-C200-0015 IS-IS PDU封装形式：,Page 16,链路状态协议数据单元：L

7、SP,以下三个标志组合起来用来唯一标识一个LSP SourceID(产生该LSP的结点或伪结点的SysID)； Pseudonode 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) LSP id例子：00c0.0040.1234.01-00,其中： SourceID：00c0.0040.1234 Pseudonode ID：01(表明为伪结点产生的) 分片号：0,Page 17,LSP 序列号,LSP Sequence Number： Sequence Number：每

8、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,Page 18,LSP 生存时间,LSP Remaining lifetime： 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,Page 19,完全时序协议数据单元：CSNP,CSNP分为两种：Level 1 CSNP和Level 2 CSNP CSNP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

9、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,Page 20,部分协议数据单元:PSNP,PSNP分为两种：Level 1 PSNP和Level 2 PSNP PSNP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，Se

10、quence Number，Remainning lifetime, LSP checksum来描述LSP,部分时序协议数据单元,Page 21,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-IS SPF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,Page 22,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

11、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,Page 23,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,Page 24,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

12、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。,Page 25,广播网络数据库交换,RTA,RTB(DIS),RTC,CSNP RTA.00-00 RTB.00-00 RTB.01-00 RTC.00-00,PSNP RTA.00-00 RTB.01-00 RTB.00-00,LSP RTA.00-00 RTB.01-00 RTB.00-00,LSP RTC.00-00,Page 26,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

13、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,Page 27,点到点网络数据库交换,RTA,RTB,PSNP RTA.00-00,LSP RTA.00-00,LSP RTA.00-00,超时重传,PSNP RTA.00-00,重新发送应答,发送应答,PPP,Page 28,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l

14、evel-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。,Page 29,ATT位的功能,Area 49.0001,Backbone,RTF,RTD,RTC,RTE,Area 2,RTG,RTA,RTB,10,10,10,10,30,Area 49.0002,Attach bit位的产生,Page 30,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,Page 31,SPF算法,Shortest Path First最短路径优先算法，也叫Dijkstra(荷兰数

15、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,Page 32,SPF算法举例,A,B,E,C,D,RTA,RTB,RTC,RTE,RTD,1,6,5,1,2,1,1,2,1,1,Page 33,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

16、状态数据库,E的链路状态数据库,链路状态协议路由算法,Page 34,第1章 IS-IS协议原理 第2章 配置与组网 第3章 IS-IS vs. OSPF,内容介绍,Page 35,基本配置（一）,1.使能IS-IS,Page 36,2.设置IS-IS接口参数,基本配置（二）,Page 37,基本配置（三）,3.设置IS-IS其他参数,Page 38,VRP IS-IS的性能及可扩展性指标,Page 39,基本组网配置,RTA,RTB,E6/0,E2/0,loop1,loop1,10.0.1.1/24,10.0.1.2/24,10.0.0.1/24,10.0.2.1/24,Area 86,RTA上配置： isis network-entity 86.0100.0000.1001.00 interface Ethernet0/0 ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 isis enable interface LoopBack1 ip address 10.0.0.1 255.255.255.0 isis enable,RTB上配置： isis network-entity 86.0100.0000.1002.00 interface Ethernet1/0 ip address 10.0.1.2 255.255.25