ISIS:中间系统到中间系统

IS-IS

IS-IS特征：

1：协议操作起来，比OSPF要简单
2：扩展性比OSPF要好，易于扩展
3：对IPv6有很好的支持
4：能够同时支持IP网络，和CLNS网络（OSI网络）（集成的IS-IS）
5：十分稳定，使用与OSPF相同的算法：SPF算法。
（稳定／收敛较快／对CPU／内存／链路利用率，都有很好的效率）
6：IS-IS是链路状态路由协议（LS），使用LSP来描述路由信息。
（相当于OSPF的LSA）
7:支持两种级别的路由：
Level0：路由器（IS）与终端系统（ES）之间；
Level1:The route of local area (system ID)：域内路由；
Level2:The route between areas (Area ID)： 域间路由；
Level3：两个IS-IS间。
8：IS-IS的3种路由器
8－1：L1 Router：路由器只有本区域的路由，相当于OSPF的非骨干路由器或内部路由器：

8－2：L2 Router：拥有区域间路由，相当于OSPF骨干路由器：

8－3：L1&L2 Router：既有域间路由也有域内路由，相当与OSPF的ABR骨干路由器:

9:IS-IS目前存在的一些缺陷：
9－1：ISIS的度量值取值范围较小：
使用6Bits描述一个接口优劣，（0-63），Cisco默认10，而不分接口实际带宽使用10Bits描述一条路由 的优劣（0-1023）；
9－2：目前，ISIS只支持以下四种变量，用于描述路由的优劣：
Default，Delay，expense，error；但目前Cisco只支持Default这一种！
10：OSPF VS ISIS
相同点：
都使用相同的SPF算法：
导致路由的计算，更新，传播，决策，收敛都非常类似。
不同点：
OSPF：
有一个BackBone区域，所有的普通区域都必需连接到Backbone区，
每一条链路都完整的属于一个区域，
对应的连接每个区域的ABR，是分属于不同的区域；
OSPF通过LSA进行路由的描述和传播，支持多达几十种LSA
OSPF可以通过带宽的反比来描述接口的优劣。
有较多的厂商对OSPF提供很好、全面的支持；
IS－IS：
凡是L2链路的路由和链路都是ISIS的骨干区，
每个路由都属于同一个区域，
ISIS通过链路来区分区域而不是通过路由区分区域；
ISIS通过L1/L2的LSP来描述和传播路由，
ISIS不论是哪种接口，其默认Metric是10，
而能够全面支持ISIS的厂商不多。

11：NSAP（Network Service Access Point）：
是OSI/CLNS网络中的地址（CLNP协议），相当与IP地址。
Area-ID：1-13字节可变长；
System-ID：6字节，定长；
NSEL：此网络节点，所能提供的服务类型的标识位；
如果NSEL等于0，表示此节点是一个路由器；此地址可简写为NET地址。
可以称为网络实体标识地址NET（Network Entity Title）；

12：在CLNS网络中：
每个网络节点／设备，都只有一个NSAP地址，
而不像IP网络中，每个接口都有一个IP地址
13：在CLNS网络中：
区域号如果为49,表示私有网络。
LAB1.使用IS-IS协议构建集成的IP网络：

Step1.规划IS-IS区域，规划每个路由器的NET（network entity title）/网络实体标识。
NET：-------|-----------|------- (16进制)
Area-ID， System-ID， NSEL
1-13byte， 6byte, 1byte(路由器固定是00)
router isis
net 49.0014.0000.0000.0002.00
area id |system id |NSEL
Step2.配置IP地址：
Step3.在接口中激活IS-IS的运行,为IP 网络进行路由（让IS-IS为这个接口所在的网段进行路由）
int s0
ip router isis
Step4.察看IS-IS的邻居建立：
show clns
R4#show clns
Global CLNS Information:
2 Interfaces Enabled for CLNS
NET: 49.0014.0000.0000.0004.00
Configuration Timer: 60, Default Holding Timer: 300, Packet Lifetime 64
ERPDU’s requested on locally generated packets
Running IS-IS in IP-only mode (CLNS forwarding not allowed)
show clns protocol
show clns neighbors
show clns interface
show clns route
show clns database
show clns topology
show ip route
Step5.控制接口的IS-IS的Level类型（默认是L1L2）
int s0
isis circuit-type level-2/Level-1
OSI模型网络层：
1、CLNS 无连接的网络服务
2、CONS面向连接的网络服务
CLNS存在子协议：
1）CLNP----类似TCP/IP中的IP协议
2）ISIS----类似TCP/IP中的RIP/OSPF/EIGRP
3）ESIS—类似TCP/IP中的ICMP/ARP/IGMP

定址规则

⒈位于同一区域内的路由器Area ID必须相同。
⒉ES只能与具有相同Area ID的IS进行通讯。
⒊同一区域内的Level-1 IS为了彼此区分必须有唯一的System ID。（建议整个域内所有IS都有唯一的System ID）
⒋整个域内所有Level-2 IS为了彼此区分必须有唯一的System ID。
⒌包交换网络中，虚电路号或DLCI号码经常加在System ID的后面构成LAN ID，这主要是为了防止同时属于多个Area的IS在不同的Area中有相同的System ID。
⒍如果系统检测到System ID重复，将会报告以下错误：
IS-IS: possible duplicate system ID detected
IS-IS PDU-Protocol Data Unit（IS-IS路由协议中的协议数据单元）
⒈Hello PDU ：用于建立和维护毗邻关系。
⒉LSP，Link-state Packet，用于发布链路状态信息。
⒊PSNP，Partial sequence number PDU，用于确认和请求链路状态信息。
⒋CSNP，Complete sequence number PDU，用于发布完整链路状态数据库。

ISIS的数据包类型：

ISIS存在9种包；集成的ISIS基于TCP/IP工作时，数据包被跨层封装于2层；
在以太网中，目标MAC地址尾号14标示L1路由，15为L2路由；
Hello包：—邻居的发现、建立、保活；周期10s，dead time 30s；在存在DIS时hello time为3.3s dead time 为10s；
LSP（LSA）
PSNP（部分序列号的PDU）–类似OSPF协议中的LSR或ACK
CSNP（完整序列号的PDU）–类似OSPF的DBD报文
以上所有包存在L1和L2两种；另在NBMA网络有专门的HELLO包;

ISIS的工作原理：

ISIS的逻辑骨干0：—所有连续的L2和L1-2路由器的集合；
工作于L1-2和L2的路由器，存在L2数据库，该数据库装载全网所有路由；
L1和L1-2路由器存在L1数据库，L1数据仅装载所在区域路由；
L1-2路由器将本地L1数据复制本地L2数据库中；
因为L1数据库仅在本区域共享，L2数据库在逻辑0中所有设备上工作；
纯L2设备大多配置于一个区域内设备极少的时候,主要用于网络拓扑的稳定，备份链路；默认所有设备初始工作于L1-2模式下；
L1-2路由器若连接了其他的区域那么将向本区域的L1路由器下放缺省路由；
L1-2路由器可以L1/L1-2/L2建立邻居关系，但若和L1路由器建立邻居关系，那么它们必须在同一区域内；
L1和L2不能建立邻居关系；
L1和L1若不在同一区域不能建立邻居关系；
不同区域的L1-2路由器间只能建立L2邻居关系；

网络类型

⒈ 广播网络
⒉ 点对点网络
Link-state Packet内容
⒈ LSP的类型和长度。
⒉ LSP的ID和序列号，sequence number用于判断信息的新旧，路由器重启动时初始化为1。这个序列号不能防止Overflow，共四个字节，在1LSP/sec的情况可用136年，但不能防止DoS攻击，可采用IS身份验证的方法解决。（记得OSPF中也用这个东西吧？）
⒊ 生存期，缺省的初始值为1200，减到0的信息要从拓扑表中删除。
⒋ IS邻居和ES邻居列表
⒌ 验证口令
⒍ 传递的IP子网信息（用于集成的IS-IS）
IS-IS路由器角色和信息交换
⒈ L1，Level 1，只负责区域内路由，类似于OSPF的内部非骨干路由器。只能通告给L1和L1/L2。
⒉ L2，Level 2，只负责区域间路由，类似于OSPF的骨干路由器。L2和L1/L2。
⒊L1/L2，Level 1-2，同时负责区域内和区域间路由，类似于OSPF的ABR。包含两个独立的Level 1 和Level 2数据库。但它不向L1路由器通告L2路由，所以L1路由器不会学到区域外的路由，这有点像OSPF的完全末节区域。
次优路径
在有两个ABR时会出现次优路径。

IS-IS与OSPF的区别

1 区域分界点在链路之上 区域分界点在路由器之上
2 没有骨干区域，但是有骨干链路。在多区域的环境下要有骨干区域，且要求所有非骨干区域与骨干区域直接相连。
3 每个路由器在区域内只发送一个LSA数据包，LSA数据包较多
4 连接到骨干链路的Level-1路由器会自身生成一个默认路由来转发本地无明细路由的数据包。
NSAP（Network Service Access Point）
等同于IP地址+端口号，它可以标明三层地址，也可以标明二层的地址。
NSAP（Network Service Access Point）地址格式
IDP（区域） DSP（区域服务标识）
AFI（1字节） IDI（2字节） HODSO（0-10字节） SID（6字节） NSEL（1字节）
一共是8~20字节。
NET（Network Entity Title）网络实体标识
AFI=39表示ISO数据国家代码。
AFI=47表示ISO国际代码指定
NET地址一般以00结尾
例子：NSAP=47.0001.aaaa.bbbb.cccc.00
IS-IS: Area = 47.0001,System ID = aaaa.bbbb.cccc,NSEL = 00
ISO-IGRP: Domain = 47 Area = 0001,System ID = aaaa.bbbb.cccc,NSEL = 00

SPF算法

SPF算法也被称为Dijkstra算法，SPF算法将每一个路由器作为根（ROOT）来计算其到每一个目的地路由器的距离，每一个路由器根据一个统一的数据库会计算出路由域的拓扑结构图，该结构图类似于一棵树，在SPF算法中，被称为最短路径树。
SPF算法是OSPF路由协议的基础。SPF算法有时也被称为Dijkstra算法，SPF算法将每一个路由器作为根（ROOT）来计算其到每一个目的地路由器的距离，每一个路由器根据一个统一的数据库会计算出路由域的拓扑结构图，该结构图类似于一棵树，在SPF算法中，被称为最短路径树。在OSPF路由协议中，最短路径树的树干长度，即OSPF路由器至每一个目的地路由器的距离，称为OSPF的Cost，其算法为：Cost = 100×(10)^6/链路带宽 .

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