【HCIP】08.ISIS中间系统

• 链路状态协议，传递LSA信息
• ISIS基于数据链路层封装
• 在OSI时，也有自己的网络层地址和自己的路由协议，即ISIS。之前的ISIS支持OSI的网络层地址，是为OSI中的CLNP（无连接网络协议）网络设计的路由协议，是CLNS（无连接网络服务）中的一部分。现在的集成ISIS只可以支持TCP/IP的IP地址

NSAP

相当于现在IP地址，IDP相当于网络号，DSP相当于主机地址；现在已经不再使用。

• IDP（Initial Domian Part）相当于IP地址中的主网络号。它是由ISO规定，并由AFI（Authority and Format Identifier）与IDI（Initial Domain Identifier）两部分组成。AFI表示地址分配机构和地址格式，IDI用来标识域。
• DSP（Domian Specific Part）相当于IP地址中的子网号和主机地址。它由High Order DSP、System ID和SEL三个部分组成。High Order DSP用来分割区域，System ID用来区分主机，SEL（NSAP Selector）用来指示服务类型。

NET

网络实体名，表示运行ISIS协议路由器的区域以及RID；由区域地址（Area ID）和System ID组成，可以看作是特殊的NSAP（SEL为00的NSAP）。NET地址用16进制数表示。

• System ID用12个16进制数表示（6个字节，48个bit，1个16进制用4个bit表示，48个bit可以表示12个16进制数）2个16进制数就是一个字节。
• Area ID最多用26个16进制数表示，最少用1个16进制数表示
• 区域+RID+SEL

现网中的System ID

• 将IP地址每个字节3位补全，再按4位一组分开

ISIS的区域划分

• 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。

• 每一个非骨干区域都通过Level-1-2路由器与骨干区域相连。

1. L1只可以和自己区域的L1以及其他区域的L1-2建立邻居关系
2. L2可以和任何一个L2以及任何一个L1-2建立邻居关系
3. L1-2可以和相同区域的L1建立邻居关系，可以任何区域的L1-2建立邻居关系，可以和任何L2建立邻居关系。
4. L1只可以维护L1级别的LSA，L2只可以维护L2级别的LSA，L1-2两个级别都可以维护，并且可以把L1里面的信息放到L2里面。

Level-1路由器

• Level-1路由器（例如图中的R1）是一种IS-IS区域内部路由器，它只与属于同一区域的Level-1和Level-1-2路由器形成邻接关系，这种邻接关系称为Level-1邻接关系。Level-1路由器无法与Level-2路由器建立邻接关系。
• 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。值得一提的是，Level-1路由器必须通过Level-1-2路由器接入IS-IS骨干区域从而访问其他区域。

Level-2路由器

• Level-2路由器（例如图中的R4、R5、R6、R7）是IS-IS骨干路由器，它可以与同一或者不同区域的Level-2路由器或者Level-1-2路由器形成邻接关系。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。
• 所有Level-2级别（即形成Level-2邻接关系）的路由器组成路由域的骨干网，负责在不同区域间通信。路由域中Level-2级别的路由器必须是物理连续的，以保证骨干网的连续性。

Level-1-2路由器

• Level-1-2路由器与OSPF中的ABR非常相似，它也是IS-IS骨干网络的组成部分。
• 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。
• 同时属于Level-1和Level-2的路由器称为Level-1-2路由器（例如图中的R2和R3），它可以与同一区域的Level-1和Level-1-2路由器形成Level-1邻接关系，也可以与其他区域的Level-2和Level-1-2路由器形成Level-2的邻接关系。

ISIS的开销

• IS-IS使用Cost（开销）作为路由度量值，Cost值越小，则路径越优。IS-IS链路的Cost与设备的接口有关，与OSPF类似，每一个激活了IS-IS的接口都会维护接口Cost。然而与OSPF不同的是，IS-IS接口的Cost在缺省情况下并不与接口带宽相关（在实际部署时，IS-IS也支持根据带宽调整Cost值），无论接口带宽多大，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。
• IS-IS有三种方式来确定接口的开销，按照优先级由高到低分别是：

• • 接口开销：为单个接口设置开销。
  • 全局开销：为所有接口设置开销。
  • 自动计算开销：根据接口带宽自动计算开销。

IS-IS报文

IIH，LSP，CSNP，PSNP是TLV架构，由一个个的TLV组成，每个TLV有自己的功能；这九种报文是由通用头部中的PDU TYPE字段取值决定的，每种报文的架构都是TLV

通用头部

• Intradomain Routing Protocol Discriminator：域内路由选择协议鉴别符，固定为0x83。
• Length Indicator：IS-IS头部的长度（包括通用头部和专用头部），以Byte为单位。
• Version/Protocol ID Extension：版本/协议标识扩展，固定为0x01。
• System ID Length：NSAP地址或NET中System ID区域的长度。值为0时，表示System ID区域的长度为6Byte。
• R（Reserved）：保留，固定为0。
• Version：固定为0x01。
• MAX Areas，最多支持的区域，默认是3个

TYPE字段

• TYPE字段里面的值，一共有9种报文

IIH报文（HELLO）

IIH报文用于建立和维持邻接关系，广播网络中的Level-1 IS-IS路由器使用Level-1 LAN IIH；广播网络中的Level-2 IS-IS路由器使用Level-2 LAN IIH；点到点网络中则使用P2P IIH。

• Holding Time ： 保持时间。在此时间内如果没有收到邻接发来的Hello报文，则中止已建立的邻接关系。
• Priority ：选举DIS的优先级，取值范围为0～127。数值越大，优先级越高。0也参与选举。该字段只在广播网中的Hello消息(LAN IIH消息)携带；点到点网络的Hello消息(P2P IIH消息)没有此字段，也没有此字段之前的R保留位。

CSNP（DD）

Source ID：发出CSNP报文的路由器的System ID。

Start LSP：CSNP报文中第一个LSP的ID值。

End LSP ID：CSNP报文中最后一个LSP的ID值。

LSP报文（LSU）

Remaining Lifetime : LSP的生存时间，以秒为单位。 生命周期是1200秒，还剩300秒的时候重新发一份。

LSP ID:由三部分组成，System ID、伪节点ID和LSP分片后的编号。

Sequence Number: LSP的序列号。在路由器启动时所发送的第一个LSP报文中的序列号为1，以后当需要生成新的LSP时，新LSP的序列号在前一个LSP序列号的基础上加1。更高的序列号意味着更新的LSP。

Checksum ： LSP的校验和。

ATT（Attachment）：由Level-1-2路由器产生，用来指明始发路由器是否与其它区域相连。虽然此标志位也存在于Level-1和Level-2的LSP中，但实际上此字段只和Level-1-2路由器始发的L1 LSP有关。

IS-IS的LSDB

伪节点ID：当该参数不为零时，表示该LSP为伪节点生成。

PSNP报文（LSR,LSACK）

• PSNP只包含部分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。
  • 在点到的网络中，当收到LSP时，使用PSNP对收到的LSP进行确认。

Source ID：发出PSNP报文的路由器的System ID。

有台新的路由器加入，邻居建好之后；直接把自己的LSP发出去，其他设备学习到了他的LSP信息，等最多10秒钟，DIS把LSP发出去，新设备会发送PSNP去做一个请求，收到之后会立马回复，谁回复的快，就用谁的LSP信息。

邻接关系建立

IS-IS邻接关系建立原则

• 只有同一层次的相邻路由器才有可能成为邻接。
• 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）。

DIS与伪节点

• 保证所有设备数据库同步

• • 每10s发送向外发送CSNP摘要，其他设备收到之后对比会发现多还是少，如果少了，就可以请求少的摘要，如果多了，就把自己多的摘要信息告诉其他设备。

• 计算路由时，生成伪节点
• 没有备份，可以抢占，需要全连接

ISIS中的DIS与OSPF中的DR