华为路由器：ISIS基本原理与配置（含实验）
一、概述
IS-IS（Intermediate System-to-Intermediate System，中间系统到中间系统）路由协议最初是ISO（国际标准化组织）为CLNP（Connection Less Network Protocol，无连接网络协议）设计的一种动态路由协议，也是一种基于链路状态并使用最短路径优先算法（SPF）进行路由计算的一种IGP协议。
IS-IS是一种链路状态路由协议，每一台路由器都会生成一个LSP，它是该路由器所有使能IS-IS协议接口的链路状态信息的集合。通过跟相邻设备建立IS-IS邻接关系，互相更新本地的LSDB，使LSDB与整个IS-IS网络其他设备的LSDB同步，然后根据LSDB运用SPF算法计算出IS-IS路由。如果此IS-IS路由是到目的地址的最优路由，则此路由会记录到IP路由表中，并指导报文的转发。
二、网络类型
- 点对点（P2P）网络类型
- 广播型（MA）网络类型
三、拓扑结构
IS-IS在自治系统内采用骨干区域与非骨干区域两级的分层结构。
一般来说，将Level-1路由器部署在非骨干区域，将Level-2路由器部署在骨干区域，每一个非骨干区域都通过Level-1-2路由器与骨干区域相连。
IS-IS 的一个路由器的所有接口肯定在同一个区域
四、路由器类型
Level-1路由器
Level-1路由器负责区域内的路由，它只与属于同一区域的Level-1和Level-1-2路由器形成邻居关系，属于不同区域的Level-1路由器不能形成邻居关系。Level-1路由器只负责维护Level-1的链路状态数据库LSDB（Link State Database），该LSDB包含本区域的路由信息，到本区域外的报文转发给最近的Level-1-2路由器。
Level-2路由器
Level-2路由器负责区域间的路由，它可以与同一或者不同区域的Level-2路由器或者其它区域的Level-1-2路由器形成邻居关系。Level-2路由器维护一个Level-2的LSDB，该LSDB包含区域间的路由信息。
所有Level-2级别（即形成Level-2邻居关系）的路由器组成路由域的骨干网，负责在不同区域间通信。路由域中Level-2级别的路由器必须是物理连续的，以保证骨干网的连续性。只有Level-2级别的路由器才能直接与区域外的路由器交换数据报文或路由信息。
Level-1-2路由器
同时属于Level-1和Level-2的路由器称为Level-1-2路由器，它可以与同一区域的Level-1和Level-1-2路由器形成Level-1邻居关系，也可以与其他区域的Level-2和Level-1-2路由器形成Level-2的邻居关系。Level-1路由器必须通过Level-1-2路由器才能连接至其他区域。
五、ISIS路由器作用
概念：
- L2路由器，骨干区域里的路由器
- L1路由器，非骨干区域里的路由器
- L1/2路由器，其实就是OSPF中的区域边界路由器
作用：
- 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。
六、单区域实验
概念这么多，相信大家还未理解，我们做一个小实验。老规矩，对于新手而言，刚开始学习某个协议，不要把拓扑搞的那么复杂，先从最简单的开始。我们先学习单区域，做实验之前，先把拓扑画好。
AR1配置
[Huawei]sy ar1
[ar1]int g0/0/0
[ar1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 1.1.1.1 24
[ar1-GigabitEthernet0/0/0]q
[ar1]isis 1
[ar1-isis-1]network-entity 10.0000.0000.0001.00
Jul 19 2022 17:22:05-08:00 ar1 %%01ISIS/4/START_ENABLE_ISIS(l)[1]:ISIS 256 enabled all ISIS modules.
[ar1-isis-1]
[ar1-isis-1]int g0/0/0
[ar1-GigabitEthernet0/0/0]isis enable 1
[ar1-GigabitEthernet0/0/0]q
[ar1]int g0/0/1
[ar1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.10.1 24
[ar1-GigabitEthernet0/0/1]isis enable 1
[ar1-GigabitEthernet0/0/1]
AR2配置
[Huawei]sy ar2
[ar2]int g0/0/0
[ar2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 1.1.1.2 24
[ar2-GigabitEthernet0/0/0]q
[ar2]isis 1
[ar2-isis-1]network-entity 10.0000.0000.0002.00
[ar2-isis-1]int g0/0/0
[ar2-GigabitEthernet0/0/0]isis enable 1
[ar2-GigabitEthernet0/0/0]q
[ar2]int g0/0/1
[ar2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.20.1 24
[ar2-GigabitEthernet0/0/1]isis enable 1
[ar2-GigabitEthernet0/0/1]q
[ar2]dis isis peer
Peer information for ISIS(1)
System Id Interface Circuit Id State HoldTime Type PRI
-------------------------------------------------------------------------------
0000.0000.0001 GE0/0/0 0000.0000.0002.01 Up 25s L1(L1L2) 64
0000.0000.0001 GE0/0/0 0000.0000.0002.01 Up 21s L2(L1L2) 64
Total Peer(s): 2
验证结果
PC1 ping PC2
PC>ping 192.168.20.2
Ping 192.168.20.2: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break
Request timeout!
From 192.168.20.2: bytes=32 seq=2 ttl=126 time=15 ms
From 192.168.20.2: bytes=32 seq=3 ttl=126 time=16 ms
From 192.168.20.2: bytes=32 seq=4 ttl=126 time=16 ms
From 192.168.20.2: bytes=32 seq=5 ttl=126 time=16 ms
--- 192.168.20.2 ping statistics ---
5 packet(s) transmitted
4 packet(s) received
20.00% packet loss
round-trip min/avg/max = 0/15/16 ms
PC>
七、网络实体名称的基本概念
网络实体名称——NET地址
network-entity 10.0000.0000.0001.00是什么？
- 10表示区域号area 10；
- 0000.0000.0001 是system ID,必须是12个字符，用的是16进制；
- 00表示isis用来承载的网络协议，00代表IP协议，只要是IP协议都是00.
观察ISIS的路由
<ar1>dis ip routing-table protocol isis
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : ISIS
Destinations : 2 Routes : 2
ISIS routing table status : <Active>
Destinations : 2 Routes : 2
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
192.168.20.0/24 ISIS-L1 15 20 D 1.1.1.2 GigabitEthernet0/0/0
ISIS routing table status : <Inactive>
Destinations : 0 Routes : 0
- 优先级为：15
- 开销是：20
- 下一跳：1.1.1.2
八、isis和OSPF对比
区域规划
1、ospf的骨干区域，必须area0,isis随便
2、ospf的abr,一个路由器同时属于2个区域，isis,一个路由器只属于1个区域
3、ospf建立邻居，两台设备必须相同区域。isis建立邻居，L2的邻居，可以不同区域
九、isis多区域实验
AR1
[Huawei]SY AR1
[AR1]in g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.1.1.2 24
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR1]
[AR1]isis 1
[AR1-isis-1]network-entity 10.0000.0000.0001.00
[AR1-isis-1]is-level level-1
[AR1-isis-1]int g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]isis enable 1
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR1]
AR2
[Huawei]sy AR2
[AR2]int g0/0/2
[AR2-GigabitEthernet0/0/2]ip add 10.1.2.2 24
[AR2-GigabitEthernet0/0/2]q
[AR2]isis 1
[AR2-isis-1]network-entity 10.0000.0000.0002.00
[AR2-isis-1]is-level level-1
[AR2-isis-1]int g0/0/2
[AR2-GigabitEthernet0/0/2]isis enable 1
[AR2-GigabitEthernet0/0/2]
AR3
[Huawei]SY AR3
[AR3]
[AR3]int g0/0/0
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.1.1.1 24
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR3]int g0/0/1
[AR3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.0.1 24
[AR3-GigabitEthernet0/0/1]q
[AR3]
[AR3]int g0/0/2
[AR3-GigabitEthernet0/0/2]ip add 10.1.2.1 24
[AR3]isis 1
[AR3-isis-1]network-entity 10.0000.0000.0003.00
[AR3-isis-1]is-level level-1-2
[AR3-isis-1]q
[AR3]int g0/0/0
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]isis enable 1
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR3]
[AR3]int g0/0/1
[AR3-GigabitEthernet0/0/1]isis enable 1
[AR3-GigabitEthernet0/0/1]q
[AR3]
[AR3]int g0/0/2
[AR3-GigabitEthernet0/0/2]isis enable 1
[AR3-GigabitEthernet0/0/2]q
[AR3]
AR4
[Huawei]SY AR4
[AR4]
[AR4]int g0/0/1
[AR4-GigabitEthernet0/0/1]ip ad 192.168.0.2 24
[AR4-GigabitEthernet0/0/1]q
[AR4]
[AR4]int g0/0/0
[AR4-GigabitEthernet0/0/0]ip add 172.16.1.1 16
[AR4]
[AR4]isis 1
[AR4-isis-1]network-entity 20.0000.0000.0004.00
[AR4-isis-1]is-level level-2
[AR4-isis-1]q
[AR4]
[AR4]int g0/0/1
[AR4-GigabitEthernet0/0/1]isis enable 1
[AR4-GigabitEthernet0/0/1]q
[AR4]int g0/0/0
[AR4-GigabitEthernet0/0/0]isis enable 1
[AR4-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR4]
验证结果
PC>ping 10.1.1.2
Ping 10.1.1.2: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break
From 10.1.1.2: bytes=32 seq=1 ttl=253 time=62 ms
From 10.1.1.2: bytes=32 seq=2 ttl=253 time=32 ms
From 10.1.1.2: bytes=32 seq=3 ttl=253 time=31 ms
From 10.1.1.2: bytes=32 seq=4 ttl=253 time=47 ms
From 10.1.1.2: bytes=32 seq=5 ttl=253 time=15 ms
--- 10.1.1.2 ping statistics ---
5 packet(s) transmitted
5 packet(s) received
0.00% packet loss
round-trip min/avg/max = 15/37/62 ms