ISIS动态路由协议的原理及应用（eNSP实验）
ISIS动态路由协议的原理和应用
- 前言
- 一、ISIS协议原理概述
- 1.什么是ISIS?
- 2、IS-IS 协议原理
- 3、IS-IS协议的基本特点
- 3.邻居关系图
- 3.1 在同一个区域内
- 3.2 两个不同的区域之间
- 4.ISIS中的NET
- 三、ISIS在ENSP上设置
- 实验配置
- 四、ISIS和OSPF差别
前言
IS-IS和OSPF都是基于链路状态技术的路由协议，它能够同时支持CLNP和IP网络层协议。目前，ISIS是业界尤其是大型IPS最广泛应用的IGP协议之一。
一、ISIS协议原理概述
1.什么是ISIS?
IS-IS,即中间系统(Intermediate System) 到中间系统的域内路由信息交换协议。它最初是由国际标准化组织IsO为它的无连接网络协议设计的一种动态路由协议。为了提供对IP的路由支持，IETF对IS-IS进行了扩充和修改，使它能够同时应用在TCP/IP和OSI环境中，称为集成化IS-IS。IS-IS属于内部网关协议(IGP), 是一种链路状态协议,使用最短路径优先算法进行路由计算。
2、IS-IS 协议原理
- IS-IS协议只支持两种类型的网络:广播型网络(Broadcast) 与点到点网络(P2P)。 IS-IS .
邻居关系有Level-1和Level-2两种。在P2P网络上，只要IS能够收到对端的P2P IIH报文,
就认为邻居能够建立，邻居状态为UP。在广播网络上,邻居建立需要三方握手过程。在IS-IS中，只要邻居关系建立,则意味着邻接关系同时建立了，邻居之间可以进行LSP的交换，达到LSDB的同步。 - 邻接关系建立后，邻居IS间进行LSDB的同步，同步过程主要由邻居间交互LSP和SNP协议报文来完成的。LSP 用于描述链路状态信息。每个IS产生一个或多个LSP来描述它与周围邻居IS的连接; LSP报文中包含了发送者的System ID的序列号。SNP用于描述LSDB中LSB的摘要信息，并对邻居之间最新接收的LSP进行确认。SNP 包括CSNP和PSNP, CSNP 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 (指定IS)定期发送，在P2P链路上，CSNP 只在第一次建 立邻接关系时发送。PSNP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。
- IS-IS路由器接口启动IP协议后，相关的IP路由信息作为CLV附在LSP中，以叶节点的
方式传递。IP 信息的变化不会影响到网络拓扑。
3、IS-IS协议的基本特点
1.1 IS-IS协议是一种链路状态协议，使用最短路径优先算法（SPF算法）进行路由计算。
1.2 ISIS使用Hello包建立邻居关系、使用LSP交换链路状态信息，采用分层设计。
1.3 ISIS有2种路由选择级别，L1和L2。
- L1负责在同一个区域内传播链路状态信息（类似OSPF中的1类和2类）
- L2负责在不同的区域内相互传播链路状态信息（类似OSPF的3类）
1.4 ISIS的三种路由器： - L1能获取区域内的路径信息。Level-1路由器负责区域内的路由，它只维护一个Level-1 的LSDB,该LSDB包含本区域的路由信息，到区域外的报文转发给最近的Level-1-2路由器
- L2能获取区域间的路径信息。 Level-2 路由器负责区域间的路由，它维护一个Level-2r LSDB，该LSDB包含区域间的路由信息，所有Level-2 路由器和Level-1-2路由器组成路由域的骨干网，负责不同区域间通信,骨干网必须是物理连续的
- L1-2:能同时获取区域内和区域间路径。同时属于Level-1和Level-2的路由器称为Level-1-2路由器，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。
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
1.5 连接L2路由器和L1/L2路由器的路径会形成骨干区域
1.6 IS-IS区域边界位于链路上，而不是路由器中，每台IS-IS路由器仅属于一个区域
1.7 在华为路由器上，IS-IS不会自动缩放接口的度量值，接口的默认度量值是10，可以手动进行更改。
1.8 ISIS的报文形式
1.9 ISIS适用网络类型
3.邻居关系图
3.1 在同一个区域内
3.2 两个不同的区域之间
4.ISIS中的NET
在IS-IS协议中，IS 间建立邻居、交换路由信息所使用的Hello、 LSP 等协议报文，均直
接承载在OSI数据链路帧中,而不像其他IGP由IP来承载。这些协议报文的格式是OSI报文
格式，报文中包含有OSI地址。在OSI体系结构中，使用OSI地址标识网络设备,建立拓扑
信息, OSI地址采用NSAP地址格式。NSAP由IDP (Initial Domain Paf和DSP (Domain SpecificPart)组成。IDP 相当于IP地址中的主网络号，DSP相当于IP地址中的子网号和主机地址。
IDP部分是ISO规定的，它由AFI (地址分配机构和地址格式)与IDI (内部域标识)组成。DSP由HO-DSP (用来分割区域)、System ID (用来区分主机)和NSEL (用来指示服务类型)组成。
在集成IS-IS中，将NSAP地址划分成三部分:区域地址、System ID和NSEL。IDP 的DSP中的HO-DSP -起用来标识路由域中的区域，因此将(IDP、 HO-DSP) -起称为区域地址。
一般情况下，一台路由器只需要配置一个区域地址,且同一区域中所有节点的区域地址都相同。为支持区域的平滑合并、分裂、迁移,一台路由器最多可配置3个区域地址。
System ID用来在区域内唯一标识终端系统或路由器, 它的长度固定为6字节。System ID的指定可以有不同的方法，但要保证能够唯一标识终端系统或路由器， -般System ID由Router ID或者MAC地址转换而成。
NESL的作用类似于IP中的协议标识符，不同的传输对应不同的NSEL。在IP中，NSEL
均为00。
NET (Network Entity Title 网络实体名称)指的是IS本身的网络层信息，不包括传输层
信息，可以看作是一类特殊的NSAP,即NSEL为0的NSAP地址。NET的长度与NSAP相同,
最多为20个字节，最少为8个字节。
例如,若NET为ab.cdef.1234.5678.9abc.00 ,则Area为ab.cdef , System ID为1234.5678.9abc,NSEL为00。
下图为根据Router ID来生成对应的System ID.
三、ISIS在ENSP上设置
实验配置
1、实验环境
在ensp上面搭建拓扑图
2、配置各个路由器的路由接口IP地址和回环地址
3、配置IS-IS
（1）R1
[R1]isis 1
[R1-isis-1]network-entity 49.0001.0010.0100.1001.00
[R1-isis-1]is-level level-1
[R1-isis-1]q
[R1]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]isis enable
[R1-GigabitEthernet0/0/1]int loo 0
[R1-LoopBack0]isis enable （2）R2
[R2]isis 1
[R2-isis-1]network-entity 49.0001.0020.0200.2002.00
[R2-isis-1]is-level level-1-2 //此条命令可以省略，isis默认级别为 level-1-2
[R2-isis-1]q
[R2]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]isis enable
[R2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]isis enable
[R2-GigabitEthernet0/0/1]int loo 0
[R2-LoopBack0]isis enable （3）R3
[R3]isis 1
[R3-isis-1]network-entity 49.0000.0030.0300.3003.00
[R3-isis-1]is-level level-2
[R3-isis-1]q
[R3]int g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]isis enable
[R3-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/0
[R3-GigabitEthernet0/0/0]isis enable
[R3-GigabitEthernet0/0/0]interface loo 0
[R3-LoopBack0]isis enable（4）R4
[R4]isis 1
[R4-isis-1]network-entity 49.0002.0040.0400.4004.00
[R4-isis-1]is-level level-1-2
[R4-isis-1]q
[R4]int g0/0/0
[R4-GigabitEthernet0/0/0]isis enable
[R4-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R4-GigabitEthernet0/0/1]isis enable
[R4-GigabitEthernet0/0/1]int loo 0
[R4-LoopBack0]isis enable
（5）R5
[R5]isis 1
[R5-isis-1]network-entity 49.0002.0050.0500.5005.00
[R5-isis-1]is-level level-1
[R5-isis-1]q
[R5]int g0/0/1
[R5-GigabitEthernet0/0/1]isis enable
[R5-GigabitEthernet0/0/1]int loo 0
[R5-LoopBack0]isis enable
[R5-LoopBack0]int loo 1
[R5-LoopBack1]isis enable
[R5-LoopBack1]int loo 2
[R5-LoopBack2]isis enable
4、配置RIP
（1）R1
[R1]rip 1
[R1-rip-1]version 2
[R1-rip-1]un summary
[R1-rip-1]network 16.0.0.0（2）R6
[R6]rip 1
[R6-rip-1]version 2
[R6-rip-1]un summary
[R6-rip-1]network 16.0.0.0
[R6-rip-1]network 203.0.0.0
[R6-rip-1]network 203.0.1.0
[R6-rip-1]6.0.0.05、配置路由重分发
路由重分发就是打通RIP与ISIS，使得他们的所属的区域路由能够相互学习路由表，在他们相连的路由器R1上配置。
[R1]isis 1
[R1-isis-1]import-route rip 1 level-1
[R1-isis-1]q
[R1]rip 1
[R1-rip-1]import-route isis 1 cost 56、路由泄露（在L1/2上将其他区域的路由信息引入，在华为手册上叫路由泄露）
由于R1是L1路由器，所以只能获得area1区域内部的路由表信息，不能够获得area2和area0的信息，所以打通R2（L1/2），能够让R1学习到area0的信息，同理，R5也不能获得区域外的信息，打通R4(L1/2)，这样整个链路就通了
R2泄露给R1，查看R1路由表发现学习到新路由表
[R2]isis 1
[R2-isis-1]import-route isis level-2 into level-1R4泄露给R5,查看R5路由表发现学习到新路由表
[R4]isis 1
[R4-isis-1]import-route isis level-2 into level-17、路由汇总
我们发现R5和R6的两个loopback地址是同网段的，使用其他路由器查看路由表的时候，可以发现这些loopback地址是分开的，我们可以汇总
（1）在ABR上做路由汇总（区域间路由汇总）
[R4]isis 1
[R4-isis-1]summary 202.0.0.0 255.255.254.0 level-1-2
（2）在ASBR上做路由汇总（不同协议间的路由汇总）
[R1]isis 1
[R1-isis-1]summary 203.0.0.0 255.255.254.0 level-1
实验结束
四、ISIS和OSPF差别
- 在IS-IS中，每个路由器都只属于一个区域；而在OSPF中，一个路由器的不同接口可以属于不同的区域。
- 在IS-IS中，单个区域没有骨干与非骨干区域的概念；而在OSPF中，Area0被定义为骨干区域。
- 在IS-IS中，Level-1和Level-2级别的路由都采用SPF算法，分别生成最短路径树SPT（Shortest Path Tree）；而在OSPF中，只有在同一个区域内才使用SPF算法，区域之间的路由需要通过骨干区域来转发。
