ISIS协议原理培训胶片

Isis协议基础培训东部片区-孙学勇Page2IS-IS是基于链路状态算法的IGP协议，它同时支持TCP/IP及OSI双重环境。经过近年的发展，IS-IS作为运用广泛的IGP路由协议，特别是在大的运营商。Page3学习完此课程，您将会：掌握ISIS协议基本原理了解ISIS与OSPF的比较Page4IS-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Page5IS-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--------IIHIStoISHelloPDUIS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Page6IS-IS协议的发展史IS-IS的产生IS-IS最早是ISO为OSI模型中CLNP(ConnectionlessNetworkProtocol)（类似TCP/IP的IP协议）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)Page7IS-IS协议基本特点属于ISO协议族链路状态路由协议支持IP，OSI两种路由管理距离：115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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)Page8IS-IS基本特点•直接运行于链路层之上•链路状态路由协议•支持OSI和IP两种路由•扩展性好（灵活的TLV编址）•路由收敛速度快、结构清晰，适用于大规模网络数据链路层首部IS-IS首部数据IS-IS：数据链路层首部IP首部OSPF首部OSPF:协议：IS-IS数据协议：IP协议：OSPFPage9IS-IS协议基本特点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Page10ISIS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:NSAPSystemIDNSEL6字节1字节AreaID区域地址变长Page11ISIS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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！！！！192.168.003.0251921.6800.3025:SystemID192.168.3.25Page12ISIS协议地址编码方式(续)网络标识实体:NETNET即NetworkEntityTitles，是一个特殊的NSAP地址，其中n-selector部分为0NET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Page13A:86.4512.1921.6800.3025.00AreaID.systemID.NSELABCDAS:64512Page14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L2Page15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!!!Page16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!!!Page17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看下图可以形成何种邻居关系（L1orL2）Page18Page19Level-1路由器利用SystemID进行区域内的路由，如果发现报文的AreaID不属于自己所在的区域，就将报文转发给最近的Level-1/2路由器。Level-2路由器根据AreaID进行区域间的路由。说明：属于不同区域的Level-1路由器不能形成邻居关系。Level-2路由器之间可以直接形成邻居，与所在区域无关。ISIS分层路由域拓扑Page20Level-1路由器Level-1路由器（Totallystub）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利用本区域最近的L1/2路由器作为区域外网络出口（缺省路由）如何知道哪个路由器L1/L2路由器？？Page21Level-2路由器Level-2路由器可以与其他区域的路由器（L2或L1/2路由器）形成邻居；保存L2的链路状态数据库，含所有域间路由信息；保存整个骨干区的路由信息；Page22Level-1-2路由器L1/L2路由器（ABR）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Isis路由访问：R7访问R9Page23Isis路由访问:X访问YPage24Page25IS-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Page26IS-IS协议的报文类型IS-IS协议的9种报文类型IS-ISHelloPackets(IIH)Level1LANIS-ISHelloLevel2LANIS-ISHelloPoint-to-pointHelloLinkStatePackets(LSP)Level1LSP和Level2LSPCompleteSequenceNumberpackets(CSNP)Level1CSNP和Level2CSNPPartialSequenceNumberPackets(PSNP)Level1PSNP和Level2PSNPIS-IS的PDUIS-IS的PDU（ProtocolDataUnit协议数据单元）有以下类型：Hello报文、LSP、CSNP、PSNP。Hello报文用于建立和维持邻居关系，也称为IIH（IS-to-ISHelloPDUs）。广播网中的Level-1路由器使用Level-1LANIIH；广播网中的Level-2路由器使用Level-2LANIIH；非广播网络中则使用P2PIIH。链路状态报文LSP（LinkStatePDUs）用于交换链路状态信息。LSP分为两种：L1LSP和L2LSP。L2LSP由Level-2路由器传送，L1LSP由Level-1路由器传送，Level-1-2路由器则可传送以上两种LSP。CSNP（CompleteSequenceNumberPDUs，全时序报文）包括LSDB中所有LSP的摘要信息，从而可以在相邻路由器间保持LSDB的同步。在广播网络上，CSNP由DIS定期发送；在点到点链路上，CSNP只在第一次建立邻接关系时发送。PSNP（PartialSequenceNumberPDUs，部分时序报文）只列举最近收到的一个或多个LSP的序号，它能够一次对多个LSP进行确认，当发现LSDB不同步时，也用PSNP来请求邻居发送新的LSP。Page28IS-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。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Page29广播网上的指定路由器：DIS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DISPage30DIS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DIS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；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同一网段的所有路由器形成邻接关系（OSPF中DR-other之间是不形成邻接关系的）Page31链路状态协议数据单元：LSPLSPID：由三部分组成，SystemID、伪节点ID（一字节）和LSP分片后的编号（一字节）。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)Page32链路状态协议数据单元：LSPLSPSequenceNumber：LSP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，新的LSP的序号将在前一个LSP序列号的基础加1，较大的序列号意味着LSP较新。LSPRemaininglifetime：LSP的生存时间，用于老化旧的LSP。IS-IS的LSP的生存时间从1200秒倒计时到0（OSPF呢？）这个时间减为0之前，如果没有接