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ISIS-3 LSDB链路状态数据库同步

article 2026/2/23 4:36:08

上一章我们介绍了ISIS的邻居建立关系以及ISIS的路由器角色有哪些,在不同的网络类型当中建立邻居关系有什么不同,并且以实验案例抓包的形式给大家进一步介绍了建立的过程。

这一章我们来介绍ISIS中是如何实现链路状态数据库同步的,与OSPF的链路状态同步有什么不同,在不同网络类型中的同步过程是否一致。

一、概述

我们在第一章说过ISIS一共有9个报文,分别为L1/L2/P2P的IIH报文,L1/L2的LSP报文,L1/L2的CSNP和L1/L2的PSNP,我们现在来说一下这几个报文的作用是什么

IIH报文在上一章已经介绍过这里不过多赘述

LSP报文

(ISIS中的LSP有点类似于OSPF中的LSA)

IS-IS链路状态报文LSP用于交换链路状态信息的。LSP分为两种分别为:Level-1 LSP与Level-2 LSP。Level-1 LSP由Level-1路由器传送,Level-2 LSP由Level-2路由器传送,Level1-2路由器则可传送以上两种LSP。
两类LSP有相同的报文格式。

CSNP报文

CSNP包含了该设备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MA广播型网络类型当中,CSNP由DIS定期发送(缺省的发送周期为10秒)。
在P2P点到点网络类型当中,CSNP只在第一次建立邻接关系时发送,对方接收到这个CSNP后查看当中的LSP摘要,如果自己的数据库当中没有的话就发送PSNP去请求对方。

PSNP报文

PSNP只包含了部分LSP的摘要信息(与CSNP不同)

当发现LSDB不同步时,PSNP来请求邻居发送新的LSP。
在P2P点到点网络类型当中,当收到LSP时,会使用PSNP对收到的LSP进行确认(这就对应了我们第一章所说的PSNP报文不仅可以用来当作请求报文也可以用来当作确认报文)

ISIS的LSDB链路状态数据库

查看非伪节点的LSP

查看伪节点LSP

LSDB同步

在这张拓扑当中区域5中的L1路由器只能与同区域的L1/L2建立L1的邻居关系

区域5中的L1/L2路由器只能与同区域的L1建立邻居关系,与不同区域的L1/L2只能够建立L2的邻居关系,那么L1/L2怎么学习到区域3中的L1的链路信息呢?

在ISIS中L1/L2会对L2的邻居做一个引入的操作,这个操作是默认的类似于OSPF中ABR将区域间的路由转发给区域内的路由器,当然这里转发的是L1的链路信息所以区域5中的L1/L2路由器就可以通过L2的邻居关系学习到不同区域中的链路信息

那么L1/L2学习到了不同区域的L1链路信息但L1并没有学习到因为只有L2邻居关系会引入L1的链路信息而L1邻居关系并不会引入L2的链路信息,那区域5中的L1路由器怎么去访问区域3中的L1路由器呢?

L1/L2路由器会在它们该区域下发的Level-1中设置ATT标志位,用于向区域内的Level01路与其宣告可以通过自己到达其他区域。L1路由器会根据ATT标志位计算出指向L1/L2路由器的默认路由用于访问不同区域之间的网段。(非常类似于OSPF中的Stub区域)

LSP的更新时间

LSP的刷新间隔为15分钟;老化时间为20分钟
一条LSP的老化除了要等待20分钟外,还要等待60秒的零老化时延
LSP重传时间为5秒

LSP的比较规则

序列号:越大越新
Remaining Lifetime:越小越新
Checksum:越打越新

P2P网络类型同步LSDB过程

1、在P2P点到点网络当中我们前面说了只有在第一次建立邻居关系时才会发送CSNP报文,这个报文中包含了本路由设备所有的LSDB的摘要信息

2、当对方收到我的CSNP报文后会查看与自己的链路状态数据库中的链路数据是否一致,如果有自己没有的链路信息,那就发送PSNP来请求对方

3、当对方收到了来自邻居的PSNP请求报文时,会查看PSNP中的LSP的摘要信息并发送相应的LSP给对方,如果一段时间内没有收到对方发来的PSNP的确认报文则重新发送一份LSP报文给对方

4、这里的确认是隐式的确认通过PSNP报文中LSP entries(t=9,l=16)的LSP的校验和以及序列号和LSP-ID来做相应的确认

5、如果后面链路数据发生变化了就直接发送LSP给对方,告诉邻居我们的链路信息变化了,对方会做相应的撤销和请求

MA网络类型同步LSDB过程

在MA广播网络类型当中,所有的CSNP报文都由我们选举出来的DIS来周期性发送,当邻居收到DIS发送的CSNP时会比较自己的链路状态数据库,发现自己没有的链路信息时会发送PSNP的请求报文给DIS

当DIS收到来自邻居的请求报文时会发送相应的LSP给对方,这里是不会有请求报文的,如果没收到或者丢包了,则下次DIS发送CSNP时在发出PSNP的请求相应的LSP即可。

假如这时新加入一台路由器设备,它会发送IIH报文先建立邻居关系随后发送自己的LSP信息,当DIS收到这个LSP时会将LSP中的内容加入到自己的LSDB中,在发送新的CSNP报文,新加入的路由器就会根据DIS的CSNP报文来请求响应的LSP信息

二、实验

拓扑

(1)基础配置

AR1
system
sysname AR1
interface g0/0/0
ip add 10.0.12.1 24AR2
system
sysname AR2
interface g0/0/0
ip add 10.0.12.2 24
interface g0/0/1
ip add 10.0.23.2 24
interface g0/0/2
ip add 10.0.24.2 24AR3
system
sysname AR3
interface g0/0/0
ip add 10.0.23.3 24
interface g0/0/1
ip add 10.0.35.3 24AR4
system
sysname AR4
interface g0/0/0
ip add 10.0.24.4 24
interfacae g0/0/1
ip add 10.0.45.4 24AR5
system
sysname AR5
interface g0/0/0
ip add 10.0.35.5 24
interface g0/0/1
ip add 10.0.45.5 24

(2)ISIS配置

AR1
isis 1
is-level level-1
network-entity 48.0001.0000.0001.00
q
interface g0/0/0
isis enable 1AR2
isis 1
network-entity 48.0001.0000.0002.00
q
interface g0/0/0
isis enable 1
interface g0/0/1
isis enable 1
interface g0/0/2
isis enable 1AR3
isis 1
network-entity 49.0001.0000.0003.00
q
interface g0/0/0
isis enable 1
interface g0/0/1
isis enable 1AR4
isis 1
network-entity 49.0001.0000.0004.00
q
interface g0/0/0
isis enable 1
interface g0/0/1
isis enable 1AR5
isis 1
is-level level-1
network-entity 49.0001.0000.0005.00
q
interface g0/0/0
isis enable 1
interface g0/0/1
isis enable 1

这里我们将AR1与AR5配置为Level-1的路由器,所以它们只能建立Level-1的邻居状态,并且只维护本区域的LSDB数据库,他们是没有其他区域LSDB数据的,而AR2/3/4他们为L1/2路由器设备,他们的LSDB数据库中会存在完整的链路数据信息