IS-IS原理与配置2
IS-IS原理与配置
• IS-IS（Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统）是ISO （International Organization for Standardization，国际标准化组织）为它的CLNP （ConnectionLessNetwork Protocol，无连接网络协议）设计的一种动态路由协议。 • 随着TCP/IP协议的流行，为了提供对IP路由的支持，IETF在RFC1195中对IS-IS进行了扩 充和修改，使它能够同时应用在TCP/IP和OSI（Open System Interconnect，开放式系统 互联）环境中，我们将扩展后的IS-IS称为集成IS-IS。 • 本课程主要介绍集成IS-IS的基本概念、工作原理以及配置方法。
二.IS-IS工作原理
邻接关系建立
IS-IS邻接关系建立原则
• IS-IS按如下原则建立邻接关系：
▫ 只有同一层次的相邻路由器才有可能成为邻接。
▫ 对于Level-1路由器来说，Area ID必须一致。
▫ 链路两端IS-IS接口的网络类型必须一致。
▫ 链路两端IS-IS接口的地址必须处于同一网段（默认情况下）。
• 由于IS-IS是直接运行在数据链路层上的协议，并且最早设计是给CLNP使用的，IS-IS邻接关系的形 成与IP地址无关。但在实际的部署中，在IP网络上运行IS-IS时，需要检查对方的IP地址的。如果 接口配置了从IP，那么只要双方有某个IP（主IP或者从IP）在同一网段，就能建立邻接，不一定要 主IP相同。
• 通过将以太网接口模拟成点到点接口，可以建立点到点链路邻接关系。
• 当链路两端IS-IS接口的地址不在同一网段时，如果配置接口对接收的Hello报文不作IP地址 检查，也可以建立邻接关系。 ▫ 对于点到点接口，可以配置接口忽略IP地址检查。 ▫ 对于以太网接口，需要将以太网接口模拟成点到点接口，然后才可以配置接口忽略IP 地址检查。
• 一般情况下，一个接口只需配置一个主IP地址，但在有些特殊情况下需要配置从IP地址。比 如，一台路由器通过一个接口连接了一个物理网络，但该物理网络的计算机分别属于2个不 同的网络，为了使路由器与物理网络中的所有计算机通信，就需要在该接口上配置一个主IP 地址和一个从IP地址。路由器的每个三层接口可以配置多个IP地址，其中一个为主IP地址， 其余为从IP地址，每个三层接口最多可配置31个从IP地址。
IIH
IIH报文用于建立和维持邻接关系，广播网络中的Level-1 IS-IS路由器使用Level-1 LAN IIH；广播网 络中的Level-2 IS-IS路由器使用Level-2 LAN IIH；点到点网络中则使用P2P IIH。
广播网络中的邻接关系建立过程
两台运行IS-IS的路由器在交互协议报文实现路由功能之前必须首先建立邻接关系。在不同类型的网 络上，IS-IS的邻接建立方式并不相同。在广播网络中，使用三次握手建立邻接关系。
• Level-1 IIH和Level-2 IIH发送的组播地址分别为01-80-C2-00-00-14、01-80-C2-00-00-15。
• Down：邻接关系的初始状态。
• Initial：收到IIH，但是报文中的邻接列表未包含路由器自身的System ID。
• UP：收到IIS，且邻接列表中包含路由器自身的System ID。
DIS与伪节点
• 在广播网络中，IS-IS需要在所有的路由器中选举一个路由器作为DIS（Designated Intermediate System）。
• DIS用来创建和更新伪节点（Pseudonodes），并负责生成伪节点的LSP，用来描述这个网络上有哪些网络设 备。伪节点是用来模拟广播网络的一个虚拟节点，并非真实的路由器。在IS-IS中，伪节点用DIS的System ID 和Circuit ID（非0值）标识。
IS-IS中的DIS与OSPF中的DR
• Level-1和Level-2的DIS是分别选举的，用户可以为不同级别的DIS选举设置不同的优先级。 • DIS的选举规则如下：
▫ DIS优先级数值最大的被选为DIS。
▫ 如果优先级数值最大的路由器有多台，则其中MAC地址最大的路由器会成为DIS。
• DIS发送Hello PDU的时间间隔是普通路由器的1/3，这样可以确保DIS出现故障时能够被更快速地被发现。
• IS-IS中DIS与OSPF协议中DR（Designated Router）的区别：
▫ 在IS-IS广播网中，优先级为0的路由器也参与DIS的选举，而在OSPF中优先级为0的路由器则不参与DR的选举。
▫ 在IS-IS广播网中，当有新的路由器加入，并符合成为DIS的条件时，这个路由器会被选中成为新的DIS，原有的伪节点 被删除。此更改会引起一组新的LSP泛洪。而在OSPF中，当一台新路由器加入后，即使它的DR优先级值最大，也不会 立即成为该网段中的DR。
▫ 在IS-IS广播网中，同一网段上的同一级别的路由器之间都会形成邻接关系，包括所有的非DIS路由器之间也会形成邻 接关系。而在OSPF中，路由器只与DR和BDR建立邻接关系。
点到点网络中的邻接关系建立过程
• 点到点网络中，邻接关系的建立使用两 次握手方式：只要路由器收到对端发来 的Hello报文，就单方面宣布邻接为Up 状态，建立邻接关系。
• 两次握手机制存在明显的缺陷，华为设 备在点到点网络中使用IS-IS时，默认使 用三次握手建立邻接关系。此方式通过 三次发送P2P IIH最终建立起邻接关系。
链路状态数据库同步
LSP
• IS-IS链路状态报文LSP用于交换链路状态信息。LSP分为两种：Level–1 LSP和Level–2 LSP。Level–1 LSP由 Level-1路由器传送，Level–2 LSP由Level-2路由器传送，Level-1-2路由器则可传送以上两种LSP。
• 两类LSP有相同的报文格式。
IS-IS的LSDB
• 伪节点ID：当该参数不为零时，表示该LSP为伪节点生成。
• 分片号：当IS-IS要发布的链路状态协议数据报文PDU（Protocol Data Unit）中的信息量太 大时，IS-IS路由器将会生成多个LSP分片，用来携带更多的IS-IS信息。分片号用来区分不同 的LSP分片。
查看非伪节点的LSP
• AREA ADDR：该LSP来源的区域号
• INTF ADDR：该LSP中描述的接口地址
• NBR ID：该LSP中描述的邻接信息
• IP-Internal：该LSP中描述的网段信息
查看伪节点LSP
CSNP
CSNP包含该设备LSDB中所有的LSP摘要，路由器通过交互 CSNP来判断是否需要同步LSDB。
▫ 在广播网络上，CSNP由DIS定期发送（缺省的发送周期为10秒）。
▫ 在点到点网络上，CSNP只在第一次建立邻接关系时发送。
PSNP
PSNP只包含部分LSP的摘要信息（与CSNP不同）：
▫ 当发现LSDB不同步时，PSNP来请求邻居发送新的LSP。
▫ 在点到的网络中，当收到LSP时，使用PSNP对收到的LSP进行确认。
广播网络中LSP的同步过程
点到点网络中LSP的同步过程
LSP的处理机制
• LSP产生的原因，IS-IS路由域内的所有路由器都会产生LSP，以下事件会触发一个新的LSP：
▫ 邻接Up或Down ▫ IS-IS相关接口Up或Down
▫ 引入的IP路由发生变化 ▫ 区域间的IP路由发生变化
▫ 接口被赋了新的metric值
▫ 周期性更新（刷新间隔15min）
路由计算
Level-1路由器的路由计算
• R1是Level-1路由器，只维护Level-1 LSDB，该LSDB中包含同属一个区域的R2及R3以及R1自己产生的Level-1 LSP。
• R1根据LSDB中的Level-1 LSP计算出Area 49.0001内的拓扑，以及到达区域内各个网段的路由信息。
• R2及R3作为Area 49.0001内的Level-1-2路由器，会在它们向该区域下发的Level-1 LSP中设置ATT标志位，用于向区域内 的Level-1路由器宣布可以通过自己到达其他区域。 R1作为Level-1路由器，会根据该ATT标志位，计算出指向R2或R3的默 认路由。
Level-1路由器的次优路径的问题
缺省时， R1只能通过指向R2或R3的默认路由到达区域外部，但是R1距离R2和R3路由器的Cost值相等，那么当 R1发送数据包到192.168.20.0/24时，就有可能选择路径2，导致出现次优路径。
路由渗透
• 缺省情况下，Level-1-2路由器不会将到达其他区域的路由通告本Level-1区域中。
• 通过路由渗透，可以将区域间路由通过Leve-1-2路由器传递到Level-1区域，此时Leve-1路由器可以学习到其 他区域的详细路由，从而计算出最优路径。
Level-1-2路由器的路由计算
• R2及R3都维护Level-1 LSDB，它们能够通过这些LSDB中的LSP计算出Area 49.0001的路由。
• R2及R3都维护Level-2 LSDB，它们能够通过这些LSDB中的LSP计算出Area 49.0002的路由。
• R2及R3将到达Area 49.0001的路由以Level-2 LSP的形式发送到Area 49.0002。
Level-2路由器的路由计算
R2及R3都维护Level-2 LSDB，它们能够通过这些LSDB中的LSP计算出Area 49.0002的路由。
• R2及R3将到达Area 49.0001的路由以Level-2 LSP的形式发送到Area 49.0002。
Level-2路由器的路由计算
