OSPF和IS-IS详解 笔记

OSPF和IS-IS详解

OSPF和IS-IS详解 2014.5

链路状态路由协议之由来

1. IETF的TCP/IP vs ISO/ANSI OSI 7层参考模型
   1. DECnet Phase V --> IS-IS
   2. IETF OSPF
   3. NetWare NLSP

链路状态路由协议基本知识

1. （距离）矢量路由协议
   1. RIP
   2. BGP
   3. IGRP和EIGRP
   4. 先计算路由信息，再转发；每台路由器只掌握直接邻居的局部信息
   5. 路由环路
      1. A <--> B <--> C <--> B' <--> A' （这里B认为还有一条经过C到A的路由，实际上只是B<-->C之间的回路导致）
         1. 水平分割：从某接口学得的路由，不会通过同一接口向外通告
      2. A <--> B <--> C <--> D，同时B <--> D
      3. ‘计数到无穷大’
         1. 设定上限
         2. holddown计时器
   6. EIGRP：最优路由的替代路由（DUAL算法）？
   7. BGP：全局的AS号形成AS_PATH？
2. 链路状态的基本概念
   1. “精髓”：收到路由信息、执行路由计算之前转发；每台路由器都需要具备独立计算（全局）路由信息（网络拓扑）的能力
      1. me：假如是恶意地转发错误信息呢？（Byzantine问题）
   2. 通告（Annoucement）/Hello: 自身，及各接口的直接链路（网络层地址）、邻居路由器、开销
   3. 4个概念
      1. 邻接关系
         1. 双向连通性验证：3次握手（跟TCP的倒是差不多）
         2. me：如果没有回路的话，是不需要链路状态路由器协议的吧？
      2. 泛洪
         1. 稳定性：老化（aging）、序列号、校验和
            1. me：序列号不需要简单地从1到2^32-1，可以拆分为多个滑动窗口，并要求任意时刻，只允许有2个相邻的全局窗口
               1. 序列号其实本质上就是要求数据不可变的版本化，最好的思路是使用变长数据编码。。。（-_-）
         2. 路由宣告消息的头部
            1. 在泛洪过程中，路由器不必解析其‘全身’，只需解析其‘头部’
      3. 链路状态（LS）数据库
         1. 数据库同步过程（减少大范围泛洪开销）
      4. SPF路由计算：Dijkstra
   4. 区域

消息类型

1. IETF/OSPF术语：路由器 主机 RID MAC地址 数据包 数据帧 链路状态通告 自治系统（AS）骨干区域 非骨干区域
2. ISO/IS-IS术语：中间系统（IS）端系统 SysID SNPA NPDU SNPDU LSP 路由域 L2子域 L1子域
3. 消息封装格式
   1. OSPF：IP包，协议号=89
   2. IS-ISL：数据链路层，单播或组播
   3. p75 对于常规IP流量，大约40%都是40B长的ACK包，追加8B的AAL5头部后，正好是一个ATM信元的载荷，可惜的是，。。。
      1. 近几年来，绝大多数ISP对网络进行过改造，逐步淘汰了ATM技术
4. 消息结构
   1. OSPF/LSA：4字节对齐，增加新功能需定义新LSA类型（实际上难与扩展）
   2. IS-IS：PDU+多个TLV（类似于IPv6？）
5. 消息类型
   1. OSPF：Hello DD LSR LSack LSU
   2. IS-IS：HH CSNP PSNP LSP
6. LSA和LSP
7. 子网无关/相关功能

寻址、邻居发现和邻接关系

1. 路由器和区域IDya
   1. OSPF区域ID（AID）：0.0.0.0为骨干区域
   2. IS-IS System-ID和区域ID（NET）
      1. kao，作为网络设计人员，这一堆无意义的数字真让人头疼
2. Hello协议
3. 邻接关系
   1. OSPF：除了互相验证外，还得同时支持某些可选功能
      1. me：哦！要双向连通性验证，必然需要3次握手！
4. 指定路由器（DR）
   1. 略
5. 介质类型
   1. OSPF：广播网络、点到点、非广播多路访问（NBMA）、点到多点、虚链路
   2. IS-IS：广播网络（LAN）、常规拓扑网络（点到点）
6. 接口数据库：略

泛洪

1. 度量类型
2. OSPF LSA基本类型：路由器 网络 网络汇总 ASBR汇总 外部
3. IS-IS TLV的基本类型：区域地址 IS邻居 本机支持协议 接口IP地址 IP内部/外部可达性消息

链路状态数据库同步

略

区域设计

伸缩自如

安全性和可靠性

可扩展能力

为支持MPLS流量工程所添加的扩展

IPv6扩展

多拓扑改进

链路状态路由协议之未来