IS-IS 层次化设计

技术背景

• 对于链路状态路由协议而言，运行了该协议的设备会向网络中通告链路状态信息，同时也收集网络中所泛洪的链路状态信息然后加以储存，并最终以这些信息为基础进行计算，从而得到路由信息。
• 对于链路状态路由协议而言，如果不采用多区域的部署方式，那么随着网络的规模逐渐增大，网络中所泛洪的链路状态信息势必会越来越多，所有的设备都将承受更重的负担，路由计算及收敛将逐渐变得更加缓慢，这也使得网络的可扩展性变差。

IS-IS层次化

• IS-IS支持层次化网络；
• 用户根据需要可以将一个IS-IS域(Domain )切割成多个区域，然后使用骨干路由器将这些区域连接起来。
• 简单地说，IS-IS采用两级分层结构：骨干网络及常规区域。

示例

• 如下图所示：
  

（1）R1及R5处于Area 49.0001，R2及R6处于Area 49.0002，R3处于Area 49.0003，R4则处于Area 49.0004。
（2）IS-IS的区域ID与OSPF是截然不同的，对于IS-IS来说，其骨干网络并不像OSPF那样是一个唯一的、具体的区域(Area0)，而是由一系列连续的Level-2及Level-1-2路由器所构成的范围。
（3）将连续的Level-1(含Level-1-2 )路由器构成的区域称为Level-1区域，比如上图中的Area 49.0001和Area 49.0002；将Area 49.0003及Area 49.0004则为Level-2区域，一个Level-2区域由连续的、同属一个区域的Level-2(含Level-1-2 )路由器构成。

IS-IS邻居

• 在OSPF中，直连的设备之间如果要建立邻居关系，那么双方互联的接口必须在相同的区域中，两个直连接口如果不在相同的区域中激活OSPF，那么邻居关系是无法建立的，
• IS-IS则与OSPF有所不同，IS-IS的区域设定是体现在设备上的，当我们在一台设备上配置IS-IS时，就需要指定该设备所属的区域(区域ID在为该设备所分配的NET中体现，一个设备可以同时属于多个区域)，值得注意的是，完成上述配置后，设备的所有接口都属于该区域。比如R1及R5同属一个区域，它们之间建立Level-1的IS-IS邻居关系，虽然R3、R4属于不同的区域，但是它们都是Level-2路由器，因此它们之间建立Level-2的邻居关系。

ISIS区域交界

• 对于OSPF来说，两个区域的交界是出现在OSPF设备上的。比如一台拥有两个接口的路由器，如果分别将这两个接口在不同的OSPF区域(比如Area0及Area1)中激活，那么该路由器就处于Area0及Area1的交界处。
• 对于IS-IS而言，两个区域的交界处却并不在设备上，而是在链路上，Area 49.0001与Area 49.0004的交界处是在R1与R4之间的互联链路上。

ISIS Level-1区域部署

• 需要注意的是，IS-IS的每个Level-1区域必须与骨干网络直接相连，以Area 49.0001为例，该区域通过Level-1-2路由器R1连接到了骨干网络。
• IS-IS的Level-1区域与OSPF中的Totally NSSA非常类似：
  （1）Level-1-2路由器作为Level-1区域与骨干网络之间的桥梁，将其通过Level-1区域内泛洪的Level-1 LSP计算得出的路由以Level-2 LSP的形式通告给骨干网络，使得骨干网络中的路由器能够计算出到达该区域内相应网段的路由。
  （2）缺省情况下Level-1-2路由器并不会将其从骨干网络学习到的路由，包括到达其他区域的路由向本地Level-1区域进行通告，就像OSPF不会向某个Totally NSSA下发描述区域间路由的Type-3 LSA一样。因此一个区域内的Level-1路由器仅知晓到达本区域内各个网段的路由，而对于区域外的网络，它是一无所知的，它只能通过指向本区域的Level-1-2路由器的默认路由来到达区域外部。
  （3）IS-IS的这个设计使得Level-1路由器的LSDB及路由表规模极大程度地减小了，从而设备的性能得到了优化。

示例

如下图所示，展示了一个典型的IS-IS网络：

（1）R1、R2及R3属于Level-1区域Area 49.0001，R2与R1、R3与R1均建立Level-1的邻居关系。R1能够根据本区域内所泛洪的Level-1 LSP计算出本区域内的网络拓扑，以及到达本区域内各网段的路由。
（2）缺省时，R2及R3不会将到达Area 49.0001区域外部的路由信息注入到该区域中，R2及R3都在其向49.0001区域下发的Level-1 LSP中设置ATT比特位，而该区域内的Level-1路由器则基于该Level-1 LSP产生一条指向R2及R3的默认路由。因此R1不会学习到去往Area49.0002的路由，但是它可以通过指向R2及R3的默认路由来到达Area 49.0002内的各个网段。
（3）同时R1、R2及R3是允许将外部路由引入IS-IS的。

综上所述，IS-IS的常规区域与OSPF的Totally NSSA是十分相似的。