ISIS——基本概念1（邻居建立）

目录

IS-IS基本信息

IS-IS指的是什么

OSI模型与TCP/IP模型的网络层协议

IS-IS与OSPF

IS-IS工作过程

第一步 建立邻居关系

第二步 同步LSDB数据库

第三步 进行SPF路由计算

邻居状态

二次握手

三次握手

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IS-IS基本信息

IS-IS指的是什么

IS  指的是中间系统（路由器、运行了IS-IS协议的设备）

ES  指的是终端系统（PC、平板、打印机等）

IS-IS指的就是中间系统与中间系统进行路由信息的交换方式

OSI模型与TCP/IP模型的网络层协议

网络层作用：用于网络罗设备的编址以及寻址

OSI模型：     网络层是CLNP协议（无连接网络协议）

TCP/IP模型：  网络层是IP协议

IS-IS最初就是为CLNP协议设计的一种基于链路状态的使用最短路径算的动态路由协议

• 即IS-IS最先是为OSI模型服务的，不过由于IS-IS扩展性强的原因，通过扩展，能够支持IP协议。
• 现在IS-IS成为集成IS-IS，是多栈路由协议，它支持CLNP，IPv4、Pv6
• IS-IS由于节省设备资源、扩展性强，学习难度低，很快再ISP市场得到了很多应用

IS-IS与OSPF

路由计算算法

IS-IS与OSPF都使用SPF算法

为谁工作

IS-IS最初是为CLNP协议工作，现在也可以为IP协议工作

OSPF只是为IP协议工作

所属层次

IS-IS是工作在链路层之上的网络层协议（即IS-IS相对于网络层是独立的一个协议）

OSPF是工作在网络层之上的路由协议（即OSPF是基于网路层封装的，不过不能说是传输层协议，只能说和传输层一个层次。）

 应用场景

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IS-IS工作过程

第一步 建立邻居关系

IS-IS——图解9种报文_多谢思考的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_49864110/article/details/126069383?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22126069383%22%2C%22source%22%3A%22m0_49864110%22%7D&ctrtid=PgrMN

IS-IS如何标识网络设备

OSPF协议是通过 area id+router id对设备进行标识的

IS-IS协议则通过NET地址（area id+system id+00）来对设备进行标识

NET地址（网络实体标识符）

IP协议是通过IP地址进行网络服务访问的，NSAP协议是通过NSAP地址进行网络访问的

 而NET地址就是一类特殊的NASP（即SEL=00的NSAP地址就代表NET地址，用来标识IS-IS设备）

注意：在配置IS-IS过程中，NET最多配置3个，并且它们的System ID都要相同

路由器的分类/角色

IS-IS中路由器分为三类（作用类似于OSPF中的骨干区域和非骨干区域）

L1路由器   相当于OSPF的非骨干区域的IR（所有接口都运行在同一区域）路由器

                 只维护L1的LSDB（相当于非骨干区域的LSA）

L2路由器   相当于OSPF的骨干区域的IR路由器

                 只维护L2的LSDB（相当非骨干区域的LSA）

L12路由器  相当于OSPF的ABR路由器

                 维护L1的LSDB，也维护L2的LSDB

注意：

•   华为设备默认路由器为L12
•   L1的邻居建立前提，区域ID必须一致
•   L2的邻居对区域ID不做要求（一致、不一致都可以）

IS-IS网络类型

IS-IS只支持2中网路类型，P2P，广播

PPP，HDLC链路默认是P2P链路

发送的所有报文的目的地址都是组播地址09:00:2B:00:00:05

以太网、FDDI链路默认是广播链路

发送的所有报文的目的地址都是组播地址

L1路由器发送的地址为01:80:C2:00:00:14

L2路由器发送的地址为01:80:C2:00:00:15。

邻居建立——Hello报文

Hello报文细分为三种类型

P2P Hello报文   在P2P链路上建立L1/L2邻居关系

L1 Hello报文     在广播链路上建立L1的邻居关系

L2 Hello报文     在广播链路上建立L2的邻居关系

Hello间隔

• 10s发送一次，邻居失效时间为3倍的发送间隔（30s）
• 但是当选举DIS后，DIS路由器回10/3s周期性发送Hello报文，非DIS路由器还是10s发送一次
• 当非DIS路由器在10s没有收到DIS发的Hello报文，则认为DIS失效
• 当DIS路由器/非DIS路由器在30s没有收到非DIS路由器发送的Hello报文，则认为邻居失效

邻居建立过程——IS-IS状态

P2P建立邻居由2种方式：2次握手和三次握手（默认使用3次握手，兼容两次握手）

2次握手只要收到对端的Hello报文，就单方面宣布自己为up状态，容易造成单项邻居，出现路由单通

 广播链路仅使用3次握手（同P2P的三次握手）

3次握手，当邻居发送的Hello报文中没有自己的System ID，状态进入initialized

当邻居发送的Hello报文中有自己的System ID，状态进入up

 影响邻居建立的因素

• 对于L1路由器来说，区域号必须一致
• 链路两端ISIS接口的网络类型必须一致
• 认证必须一致
• 链路两端ISIS接口的地址必须处于同一网段

第二步 同步LSDB数据库

当邻居状态UP后，开始进行LSDB同步，发送以下报文

LSDB同步报文1——CSNP报文（类似OSPF的DD报文）

分为L1 CSNP、L2 CSNP两种类型

主要用于通告链路状态数据库（LSDB）摘要

CSNP发送间隔

在广播网络中，CSNP由DIS周期发送，每10s发送一次

在P2P网络中，CSNP只发送一次，邻居状态UP后发送一次

LSDB同步报文2——PSNP报文（类似OSPF的LSR或者LSACK）

分为L1 PSNP、L2 PSNP两种类型

用于请求和确认链路状态信息

LSDB同步报文3——LSP报文（类似OSPF的LSU）

分为L1 LSP（L1 邻居之间发送）、L2 LSP（L2 邻居之间发送）两种类型

用于邻居之间交换链路状态信息（携带完整信息）

IS-IS同步——DIS（类似于OSPF的DR，不过作用不同）

IS-IS在广播型链路上会进行DIS选举（DIS在邻居建立之后进行）

DIS类似于OSPF的DR，没有BDIS

DIS分类

DIS分为L1 DIS 和 L2 DIS（L1路由器之间选举L1 DIS，L2路由器之间选举L2 DIS）

DIS如何选举

1. DIS优先级的取值范围为0~127，默认是64，越大越优先为DIS（0可以参与选举）
2. DIS相同，比较接口的MAC地址，MAC地址大的成为DIS

P2P链路LSDB同步过程

此处讲的是RTA到RTB的过程，RTB到RTA的过程类似

1. 两台邻居UP后，会互相发送CSNP报文携带自身LSDB的全部LSP摘要给对方
2. RTA发往RTB的CSNP收到后，RTB检查自身LSDB中LSP新旧判断，RTB发送PSNP，携带自己想要的LSP摘要以及需要更新的LSP摘要
3. RTA收到PSNP后，根据摘要通过LSP报文发送完整的链路状态信息
4. 如果RTB没有发送PSNP对LSP做确认
5. 5s后RTA会对LSP会重新传送
6. RTB收到后再回复PSNP做确认

广播链路LSDB同步过程

在DIS稳定的情况下，新增RTC与DIS建立邻居进行LSDB同步的过程（此时RTA已经与RTB建立邻居，LSDB完成同步）  以下讲解的是RTC发送LSP的过程

1. RTC与RTB建立邻居UP后，直接发送LSP报文（非DIS路由器收到此LSP后，如果是新的LSP，则添加到自身的LSDB中，但是不会发送PSNP做确认，之后会向其它链路上的邻居泛洪这些LSP）
2. RTB收到LSP后，发送CSNP报文携带LSDB的全部摘要（此时RTA发现LSDB一样，就不回复）
3. RTC收到后，根据比较自身LSDB，发送相应的PSNP进行请求
4. RTB收到后发送LSP，RTC收到后不用做回复，并向其它链路上的邻居泛洪这些LSP（因为DIS会周期发送CSNP，如果没有同步的话会再次发PSNP请求）

注意：

• 新增路由器和DIS一旦建立邻居，会互相发送自身LSDB的LSP
• 非DIS路由器会和新增路由器建立邻居关系，但不会向新增的路由器发自身LSDB中的LSP，避免重复发送LSP

第三步 进行SPF路由计算

路由开销计算

运行ISIS的设备默认接口开销都是10（环回口为0）

SPF计算过程

1. 单区域LSDB同步完成
2. 生成全网拓扑结构图
3. 以本节点为根生成最短路径树

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邻居状态

二次握手

Down——初始状态

UP——   收到对方发来的Hello包（无论邻居列表是否有自己的System id）

三次握手

Down——初始状态

Init  —— 收到Hello包，但邻居列表无自己的System id

Up  —— 收到Hello包，邻居列表有自己的System id