ISIS

ISIS基础

IS-IS（Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统）

早期为OSI协议族的CLNP(Connection Less Network Protocol，无连接网络协议)设计的路由协议，IETF对ISIS进行扩展和修改，让其同时支持CLNP和IP协议，这种ISIS成为集成ISIS。

IS-Is是ISO(国际标准化组织)定义的OSI协议栈中的CLNS（Connection Less Network Service，无连接网络服务）的一部分

CLNS包括CLNP、ISIS、ES-IS(终端系统-终端系统)

特点：

支持CLNP网络、IP网络
采用数据链路层封装分装到数据链路层的帧结构中

了解：

NSAP（Network Service Access Point，网络服务访问点）是OSI协议栈中用于定位资源的地址、由IDP和DSP组成。范围是8-20Byte

AFI 和IDI属于IDP 其余为DSP

AFI(地址分配机构和地址分配机构和地址格式)	IDI(标识域)	High Order DSP (分割区域)	System ID	SEL(服务类型)

NET （NetworkEntityTitle，网络实体名称）是OSI协议栈中设备的网络层信息，主要用于路由计算,由区域地址（Area ID）和System ID(由Router ID计算生成)组成，可以看作是特殊的NSAP（SEL为OO的NSAP）。49.0001.0000.0000.0001.00 前边的为Area ID即49.区域号中间为System ID 最后为SEL固定为00

System ID确定：System ID的长度总是固定的6Byte。在一个IS-IS路由域中，设备的SystemID必须唯一，为了便于管理，一般根据RouterID配置SystemID，

计算规则先将Route ID 每个位置都拓展为三位然后将每四个数为一部分用.隔开放入System ID位置就可以了例如 192.80.2.1 ->49.0001.1920.8000.2001.00

区域划分

在ISIS中，每一台路由器都属于一个区域，IS-IS在自治系统内采用骨干区域与非骨干区域两级的分层结构：

Level-1路由器部署在非骨干区域。
Level-2路由器和Level-1-2路由器部署在骨干区域。

每一个非骨于区域都通过Level-1-2路由器与骨干区域相连。

L1和L2级别的路由都采用SPF算法，分别生成最短路径树（SPT），在OSPF中，只有一个区域内才是用SPF算法，区域之间是需要通过骨干区域转发

路由器分类

ISIS路由器分类：Level-1、Level-2、Level-1-2

Level-1：与同一区域的L1和L1-2路由器形成邻接关系，成为L1邻接关系。Level-1路由器只负责维护LeVel-1的链路状态数据库LSDB，该LSDB只包含本区域的路由信息

注意：L1路由器必须通过L1-2路由器接入ISIS骨干区域从而访问其他区域

Level-2：与同一区域或者不同区域的L2或者L1-2路由器形成邻接关系，称为L2邻接关系，Level-2路由器维护一个Level-2的LSDB，该LSDB包含整个IS-IS域的所有路由信息

Level-1-2（（默认）类似OSPF ABR）：与同一区域的L1和L1-2形成邻接关系，称为L1邻接关系；与其他区域的L2和L1-2形成邻接关系，称为L2邻接关系。Level-1-2路由器维护两个LSDB，Level-1的LSDB用于区域内路由，Level-2的LSDB用于区域间路由

网络类型

广播BMA（Broadcast）：如Ethernet
点到点（P2P）：如PPP、HDLC等

网络类型	例如	是否选举DIS	Hello报文发送间隔
broadcast(广播型网络 BMA)	Ethernet(以太网)	是	3.3s
P2P(点到点)	PPP/HDLC	否	10s 超时时间30s

开销

ISIS使用cost作为路由器度量值，cost越小，路径越优。

ISIS接口的cost在缺省情况下不与接口带宽相关，无论带宽多大，缺省时cost为10

一条IS-IS路径的Cost等于本路由器到达目标网段沿途的所有链路的Cost总和。

ISIS 报文

通用头部

报文概述

报文名称	作用
IIH(IS-IS HELLO)	用于建立和维持邻接关系
LSP(Link State PDU，链路状态报问)	用于交换链路状态信息。LSP分为两种，Level-1LSP、Level-2LSP。
CSNP(Complete Sequence Number PDU，全序列号报文)	通过描述全部链路数据库中的LSP来同步各LSDB，从而维护LSDB的完整与同步。
PSNP（Partial Sequence Number PDU，部分序列号报文）	通过描述部分链路数据库中的LSP来同步各LSDB

广播网络中的Level-1 IS-IS路由器使用Level-1 LAN IIH；广播网络Level-2 IS-IS路由器使用Level-2 LAN IIH；点到点网络中则使用P2P IIH。

TLV

TLV的含义是：类型（TYPE），长度（LENGTH），值（VALUE）。实际上是一个数据结构，这个结构包含了这三个字段。（拓展属性)

IIH

LSP

LSDB

CSNP

CSNP包含该设备LSDB中所有的LSP摘要，路由器通过交互CSNP来判断是否需要同步LSDB。

在广播网络上，CSNP由DIS定期发送（缺省的发送周期为10秒）。
在点到点网络上，CSNP只在第一次建立接关系时发送。

PSNP

当发现LSDB不同步时，PSNP来请求邻居发送新的LSP
在点到的网络中，当收到LSP时，使用PSNP对收到的LSP进行确认

邻接关系

IS-IS按如下原则建立邻接关系：

只有同一层次的相路由器才有可能成为接
对于Level-1路由器来说，Area ID必须一致。
链路两端IS-IS接口的网络类型必须一致。
链路两端IS-IS接口的地址必须处于同一网段（默认情况下）。
System-id不能相同

L1路由器只能和L1或者L1-2路由器建立同级别同区域的邻接关系

L2路由器可以与L2或者L1-2路由器同级别同区域或者同级别的不同区域的邻接关系

注意：
链路两端IS-IS接口的地址没有处于同一网段，如果配置接口对接收到Hello报文不作IP检查，也可以建立邻接关系
1、对于点对点接口，可以配置接口忽略IP检查
2、对于以太网接口，需要将以太网接口模拟成点对点接口，然后才能配置接口忽略IP地址检查

广播网络中建立邻接关系

Down

Initial (收到对端IIH报文回复IIH报文并在此报文中标识邻接)

UP(收到回复的IIH报文)

P2P网络中建立邻接关系

Down

Initial

UP

点到点网络中，邻接关系的建立使用两次握手方式：只要路由器收到对端发来的Hello报文，就单方面宣布邻接为Up状态，建立邻接关系
两次握手机制存在明显的缺陷，华为设备在点到点网络中使用IS-IS时，默认使用三次握手建立邻接关系。此方式通过三次发送P2P IIH最终建立起接关系

DIS

DIS: (Designated Intermediate System 指定中间系统) DIS产生伪节点类似DR

广播网络中需要选举DIS，在邻接关系建立后，路由器会等待两个Hello报文间隔，再进行DIS的选举

DIS用来创建和更新伪节点，并负责生成伪节点的LSP，用来描述这个网络上有哪些网络设备。是一个虚拟的节点

DIS发送Hello PDU的时间间隔是普x通路由器的1/3，这样可以确保DIS出现故障时能够被更快速地被发现

DIS选择规则：

优先级最大的选为DIS（0-127 默认64）
比较MAC，MAC大的成为DIS

IS-IS中DIS与OSPF协议中DR（Designated Router）的区别：

在IS-IS广播网中，优先级为0的路由器也参与DIS的选举，而在OSPF中优先级为0的路由器则不参与DR的选举。
在IS-IS广播网中，当有新的路由器加入，并符合成为DIS的条件时，这个路由器会被选中成为新的DIS，原有的伪节点被删除。此更改会引起一组新的LSP泛洪。而在OSPF中，当一台新路由器加入后，即使它的DR优先级值最大，也不会立即成为该网段中的DR。
在IS-IS广播网中，同一网段上的同一级别的路由器之间都会形成邻接关系，包括所有的非DIS路由器之间也会形成邻接关系。而在OSPF中，路由器只与DR和BDR建立邻接关系。

在伪节点LSP中，只包含邻接信息而不包含路由信息

LSDB 同步

广播

新加入的路由器R3首先发送ⅡH报文，与该广播域中的路由器建立邻接关系。建立邻接关系之后，R3等待LSP刷新定时器超时，然后将自己的LSP发往组播地址（Level-1：01-80-C2-00-00-14；Level-2：01-80-C2-00-00-15）。这样网络上所有的邻接接都将收到该LSP。

该网段中的DIS会把收到R3的LSP加入到LSDB中，并等待CSNP报文定时器超时并发送CSNP报文。

R3收到DIS发来的CSNP报文，对比自已的LSDB数据库，然后向DIS发送PSNP报文请求自已没有的LSP

DIS收到该PSNP报文请求后向R3发送对应没有的的LSP进行LSDB的同步。