OSPF vs IS-IS（Enhanced）

相同点:

IS-IS和OSPF是链路状态路由协议的典型代表，都维护一个LSBD，以Dijkstra算法为核心计算出SPF树来进行路由。                                     

由于具有快速收敛、无环路，支持VLSM，触发更新等特点，IS-IS和OSPF都能很好地支持大型网络，但从全球部署来看，还是采用OSPF的多些，IS-IS主要应用在ISP网络中。

IS-IS和OSPF一样采用Hello协议来维护邻居关系，不过IS-IS的Hello协议和OSPF比起来要简单的多。

IS-IS和OSPF都采用两级层次化的拓扑结构，设有骨干区域，并且在区域之间提供地址汇总的能力，为网络规划提供了灵活且实际的设计方案。

为了控制链路状态数据库的规模和复杂度，IS-IS和OSPF在广播型链路上都选举DR(DIS)来担任数据同步的指挥者，但在细节处理上还有较大差别。

对协议报文的验证能力是所有高级路由协议所必须具备的功能，IS-IS对于协议报文的验证处理有些特别，它按照Level和PDU类型来处理。

IS-IS和OSPF对路由开销的度量（Metric）都采用接口可配置的Cost，能够比较正确地反映网络的实际情况。

对于每个LSP(LSA)都有一个记时器相关联，正常情况下会通过泛洪(周期较长)刷新计时器，如果在老化时间内没有收到新的更新，将从数据库中清除该LSP(LSA)，不再用做路由计算。

处于边缘区域中的路由器，一是通过区域划分，二是通过设置区域类型来减少对路由器资源的需求。IS-IS可以将区域中的路由器设置为 Level-1类型，OSPF可以将整个区域设置为stub、total-stub或NSSA来减少数据库的大小，同时保证路由的可达性。

不同点:

IS-IS最初是为ISO的标准协议，基于CLNS网络设计的，后来发展为集成IS-IS增加了对IP的支持；而OSPF一开始就是IETF为纯IP网络设计的。

IS-IS协议直接在链路层上运行，报文直接封装在链路层报文中，支持CLNS和IP协议；OSPF报文封装在IP报文中，协议运作以IP地址为基础。

 

LSA和LSP同为链路状态PDU，但有所不同的是，LSA是封装OSPF头部之后，再被封装进一个IP数据包中，而一个LSP本身就是一个数据包。

OSPF通过特殊的区域ID Area0区来定义骨干区，而IS-IS是通过连续的L2路由器来组成骨干区。IS-IS协议中一台路由器只能属于一个区域，区域边界在链路上，路由器的LSDB按Level-1和Level-2分别维护；而OSPF按接口来分区域，这样一个路由器可以属于多个区域，为每个区域维护一个LSDB数据库，区域边界称为ABR。

IS-IS的采用的Hello协议比较简单，OSPF相对复杂；在IS-IS中邻居之间的Hello和Dead间隔不必一样，像Hold Time（也就是Dead-interval）是以对方通告的为准，不像OSPF要求必须一致才能形成邻居关系。而且通过Hello的交流，IS-IS已经能形成完全的邻接关系而OSPF只能形成Two-Way。

在OSPF中LSA的老化从0开始正计时到1h（该时间不可配置），刷新时间为30mins；而IS-IS的老化时间是从20mins倒计时（该时间可以配置），刷新时间为15mins，实际为15mins减去 <=25% 的随机时间。

 

OSPF中LSA只有始发路由器才能进行清除（提前将该LSA的老化时间设为最大并泛洪出去），而IS-IS中LSP的清除是接收到LSP发现校验和错误，就会将该条LSP的剩余生存时间设置为0并重新扩散出去来加以清除，始发路由器接收到以后会重新发出该条LSP的实例，这样一来会显著的增加LSP的流量，所以12.0以后的版本都默认启用ignore-lsp-errors来忽略这个行为。

IS-IS协议的DIS选举比较简单，且抢占结果可预见，接口优先级最高的即为DIS，优先级别为0也可能成为DIS；而为了保证较小的变动，OSPF协议DR选举机制复杂且不可预见，优先级最高的不一定是DR（因为不可抢占，新添加进网络的接口即使优先级高也只能等待机会），优先级为0的不可能成为DR，设有BDR，DR失效后BDR立即变为DR，而IS- IS没有备份DIS，DIS失败，重新选举DIS。

IS-IS不支持Point-to-MultiPoint类型的网络，并且NBMA网络都只能设置为子接口模拟成来模拟Point-to-Point的运行模式；而OSPF可以很好地支持多种网络类型，像是Broadcast，NBMA，P-2-P，P-2-MP。

标准的IS-IS 接口Cost取值为0 ~ 63，对链路层区分度不够，而且一个网络的metric达到1024就认为不可达；而OSPF接口Cost取值范围为0 ~ 1024，一个网络的metric达到65535才认为不可达。IEFT在 draf-ietf-isis-traffic-02中扩大了IS-IS的Cost的取值范围（2^24）和最大有效路径Metric（2^32）。

IS-IS的Level-1区域只能对应OSPF中Total Stub区域，依赖最近的Level-1-2路由器作为该区域的出口，有可能造成次优路由；而OSPF非常灵活，普通区域既可保持原状，选择最优路由，也可以设置为Stub，Total Stub，NSSA和Total NSSA；不过IETF对IS-IS已经提供了一个改进方案，就是将Level-2的路由注入到Level-1区域中去。

 

IS-IS中虽然每个IS只属于一个Area，但是可以通过设置使一个IS同时属于多个Area（默认最多为3个），在网络区域过渡的时候可以避免中断，这也是ISP最为钟意的地方；而OSPF网络在做割接的时候就必须考虑中断的时间了。

IS-IS路由器在1个协议报文中插入所有它发布的IP前缀信息，如果大于发布链路MTU，将进行分片，当前一个IS-IS LSP最多分为255片，限制到大约只有3000个IP地址前缀； IETF对IS-IS提供一个改进解决方法，详见draft：draft-isis-lsp-fragmets-04.txt。

IS-IS虽然在《ISO 10589》中虽然提出了virtual-link来修复分开的骨干区域，但目前厂商基本没有实现，在RFC 1195中也没有提出。OSPF可以很好地支持virtual-link来修复分开的骨干区域或让隔离开的普通区域连接到骨干区。

RFC 1195中对于Level-1引入的外部可达信息，没有以Code 130的TLV作为IP External Reachability Information加入到LSP中，与区域内的路由信息无法区分开；而OSPF对于引入的外部路由统一以Type 5（NSSA的话是先Type 7再转换成Type 5，转换原理就是P-bit位的标记与否）的LSA来区分处理。

 

(该问题已经在RFC 2966: Domain-wide Prefix Distribution with Two-Level IS-IS中解决)

IS-IS历史上为CLNS网络而制定的，发展比较缓慢，对于IP的支持很多地方需要改进，虽然已经提出draft，但大部分还没有形成RFC，CNLP和IP双环境使用的优势也并不明显，不过就ISP而言还是个简单好用的协议； OSPF专门为IP网络设计，更适合IP路由，发展成熟，标准化程度高，厂商支持，使用广泛所以发现不少缺点，相应的改进也就比较多。

 

在IS-IS中L2路由可能是Area间路由，也可能是外部路由，在IS-IS数据库里可以识别出来。如果达到某一目的地，同时存在L2外部路由和域间路由，那么IS-IS会根据最短路径来选择，而到达外部路由的路径以到达ASBR为准，因此可能会出现安装外部路由而没有安装域间路由的情况。这和OSPF明显区分内部路由和外部路由不同，在OSPF中如果已存在域间路由，外部路由在重发布进的时候会被过滤掉。 在IS-IS这样的情况使用路由泄漏来解决。

 

在IS-IS中只要存在Level-2 路由器的Area 就是Transmit Area，没有Area ID 的限制，即两个Level-2的Router 即使不在同一Area也能形成邻居，这一点与OSPF严格的Transmit Area & Regular Area 划分不同。

 

 

关于拓扑变动（原创）

 

1台OSPF路由器每条链路都有1条LSA，该链路变化了，只需要重新泛洪该条LSA。而1台ISIS路由器，所有链路都在1个LSP里，1条链路变化了，需要泛洪所有链路的信息（即使其它链路无变化），引起的计算量也是针对该路由器全部的链路。

 

就网络拓扑而言，如果是前缀的改变，对ISIS有利，如果是链路的改变，则对OSPF有利，而实际中，链路不变，只改地址前缀的情况并不多。像100台路由器组成的网络，OSPF、ISIS都可以用，ISIS从理论上只是支持前缀数大，不是支持链路数大，而一个网络的规模其实很大程度是由链路数来决定的。

 

PS：前缀改变是三层的概念，比如修改接口上的IP地址或者子网掩码，因为IP地址不参与IS-IS的SPF运算所以前缀变化对IS-IS的影响小。链路改变是二层的概念，比如接口Down掉。

 

OSPF和IS-IS对于网络变动之所以表现出不同的优势，关键在于SPF算法。OSPF的SPF算法以IP地址为基础，每一条最优路径关心的都是途径的IP地址是什么；而集成IS-IS由于以CLNS为基础又支持IP，所以SPF分为ISO和IP SPF，有Area ID，System ID ，Circuit ID以及链路开销作为价值观，IS-IS网络已经可以构建起来，所以ISO SPF树在乎的不是到达某一IP目的网段，而是怎样以最短路径到达每一个IS，既然IP地址是附属品，那么我一个IS发一个LSP就可以通告出很多这样的东东，你既然能找到我，自然就能到达这些网段了。所以可以认为IP SPF是在ISO SPF基础上的特性。

正是由于这一点上的差异，在前缀变化时（就Area内路由而言），OSPF就要根据这个IP地址的变化重新泛洪LSA，并默认进行整个Area的SPF运算（若想改为部分有针对性的SPF需要用命令），而且结果还是选的相同的链路，但是就得这么折腾折腾；而IS-IS就不是很Care这种事情，有变化在LSP里说一声就行了，反正发这个LSP的IS没有变，然后进行部分的IP SPF计算。

而在链路变化时，比如一条链路Down掉，虽然是很惨烈的事情，但是OSPF就要好一些。对于OSPF路由器来讲就是失去个邻居，而且以这条链路为传输路径的那些目的网段我都要重新进行SPF计算来确定最优路径。IS-IS就不一样了，伤筋又动骨，一个中途的IS牺牲了，影响了后续N个IS的可达，每个IS又能通告N个IP网段，这样对于一个IP网络而言，N^2个IP网段的变动（最坏加夸张的考虑），无疑是比OSPF倒霉多了。