ISIS協(xié)議原理與配置(1)

1、ISSUE 1.0 集成IS-IS是基于鏈路狀態(tài)技術(shù)的路由協(xié)議， 能夠同時(shí)支持CLNP和IP網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。隨 著多年的發(fā)展，IS-IS目前已經(jīng)成為業(yè)界尤 其是大型ISP最廣泛應(yīng)用的IGP協(xié)議之一。 +VRP 5.30 操作手冊(cè)、命令手冊(cè) +iso10589, rfc3786, rfc3373, rfc3358, rfc3784, rfc1195, rfc2763, draft-ietf-isis-ipv6-te-00 +TCP/IP協(xié)議卷一第10章 集成ISIS +數(shù)通原理教材 學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)： 了解IS-IS協(xié)議相關(guān)術(shù)語(yǔ)和基本 概念 掌握IS-IS協(xié)議的工作原理 掌握IS-IS協(xié)議與OS

2、PF協(xié)議的異 同 學(xué)會(huì)IS-IS協(xié)議的基本配置 第第2章章 配置與組網(wǎng)配置與組網(wǎng) 第第3章章 IS-IS vs. OSPF 第第1節(jié)節(jié) 鄰接關(guān)系的建立鄰接關(guān)系的建立 第第2節(jié)節(jié) 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的泛洪鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的泛洪 第第3節(jié)節(jié) 路由的計(jì)算路由的計(jì)算 +兩臺(tái)運(yùn)行IS-IS的路由器在交互協(xié)議報(bào)文實(shí)現(xiàn) 路由功能之前必須首先建立鄰接關(guān)系。在不同 類型的網(wǎng)絡(luò)上，IS-IS的鄰接建立方式并不相 同。目前IS-IS支持如下兩類網(wǎng)絡(luò)： 點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò) 廣播網(wǎng)絡(luò) +IS-IS鄰接關(guān)系建立需要遵循的基本原則 只有同一層次的相鄰路由器才有可能成為鄰接體 對(duì)于Level-1路由器來說要求區(qū)域號(hào)一致 同一網(wǎng)段檢查 +點(diǎn)

3、到點(diǎn)鄰接關(guān)系建立特點(diǎn) IIH IIH (Circuit Type: L1, source id:0010.0000.0001, holding timer:30s, supported protocol: IP ) L1: 0010.0000.0002L1: 0010.0000.0001 neighbor 0010.0000.0002 null neighbor 0010.0000.0002 upIIH IIH IIH (Circuit Type: L1, source id:0010.0000.0002, holding timer:30s, supported protocol: IP )

4、 IIH +廣播網(wǎng)上鄰接關(guān)系建立特點(diǎn) IIH (sys id=1, neighbor=null) L1: sys id: 1 IIH IIH multicast multicast L1: sys id: 2 IIH (sys id=2, neighbor=null)Neighbor 2 initialized neighbor2 established IIH (sys id=2, neighbor=1) +DIS：Designated IS 指定中間系統(tǒng)，相當(dāng)于OSPF的DR +功能：在廣播網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建和更新偽結(jié)點(diǎn) +偽節(jié)點(diǎn)的定義及優(yōu)點(diǎn) DIS 偽節(jié)點(diǎn) +DIS由LAN IIH報(bào)文選舉，具備

5、最高優(yōu)先級(jí)的路由器會(huì)被當(dāng) 選。如果所有路由器優(yōu)先級(jí)相同，則最高M(jìn)AC地址者當(dāng)選 +Level-1和Level-2的DIS是分別選舉的，選舉結(jié)果可能不是同 一個(gè)IS +DIS發(fā)送Hello數(shù)據(jù)包的時(shí)間間隔 是普通路由器的1/3，這樣 可以保證DIS失效可以被快速檢測(cè)到 +與OSPF不同，它的選舉是搶占式，可預(yù)見的；IS-IS中不 存在備份DIS，當(dāng)一個(gè)DIS不能工作時(shí)，直接選舉另一個(gè) 無(wú)偽結(jié)點(diǎn)的情況 有偽結(jié)點(diǎn)的情況 第第1節(jié)節(jié) 鄰接關(guān)系的建立鄰接關(guān)系的建立 第第2節(jié)節(jié) 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的泛洪鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的泛洪 第第3節(jié)節(jié) 路由的計(jì)算路由的計(jì)算 協(xié)議數(shù)據(jù)包 PDU： l Hello數(shù)據(jù)單元：定期發(fā)

6、送，用來確定相鄰的其它系統(tǒng)是否在運(yùn)行IS-IS，以建 立鄰接關(guān)系，交換LSP，達(dá)到LSDB同步 在LAN上L1和L2 IIH PDU發(fā)送到不同的組播MAC地址：L1為0180-C200-0014， L2為0180-C200-0015 l IS-IS PDU封裝形式： 數(shù)據(jù)鏈路層頭 (OSI Family oxFEFE) IS-IS固定報(bào)文 頭(第一個(gè)字節(jié) 是0 x83) IS-IS TLVs (Type Length Value 三元組集) +以下三個(gè)標(biāo)志組合起來用來唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)LSP SourceID(產(chǎn)生該LSP的結(jié)點(diǎn)或偽結(jié)點(diǎn)的SysID)； Pseudonode ID：對(duì)普通LSP為0；

7、對(duì)Pseudonode LSP非0， 這是區(qū)分一個(gè)LSP是否是偽結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的標(biāo)志； LSP number：分片號(hào)(產(chǎn)生的LSP大于LSP MTU將分 片) +LSP id例子：00c0.0040.1234.01-00,其中： SourceID：00c0.0040.1234 Pseudonode ID：01(表明為偽結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的) 分片號(hào)：0 +LSP Sequence Number： Sequence Number：每個(gè)LSP(含LSP分片)都有一個(gè) 自己的序列號(hào) 當(dāng)路由器啟動(dòng)IS-IS時(shí)候，自己產(chǎn)生的LSP的 序列號(hào)為1 當(dāng)發(fā)生變化需要重新生成LSP的時(shí)候，產(chǎn)生序 列號(hào)增加的新的LSP傳播出去

8、較大的序列號(hào)意味著LSP較新 +LSP Remaining lifetime： 每個(gè)LSP(含LSP分片)都有一個(gè)變化的生存時(shí)間 相聯(lián)系，用于老化舊的LSPs 當(dāng)生存時(shí)間超時(shí)，LSP將從網(wǎng)絡(luò)中清除 +CSNP分為兩種：Level 1 CSNP和Level 2 CSNP +CSNP用于在泛洪L(zhǎng)SPDB時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)同步，以范 圍來描述數(shù)據(jù)庫(kù)LSDB中的所有的LSPs +何時(shí)發(fā)送？ 在廣播網(wǎng)絡(luò)上，由DIS定期發(fā)送(缺省10秒 的周期)； 在點(diǎn)到點(diǎn)串行鏈路上，只在第一次形成鄰 接時(shí)發(fā)送CSNP來同步LSDB +PSNP分為兩種：Level 1 PSNP和Level 2 PSNP +PSNP的主要功能： 在

9、點(diǎn)到點(diǎn)(P2P)鏈路上路由器用來作為Ack應(yīng)答以確認(rèn)收到某 個(gè)LSP； 用來請(qǐng)求接收最新的LSP，當(dāng)路由器從鄰居接收到CSNP時(shí)， 通過比較自己的LSPDB注意到缺少了部分?jǐn)?shù)據(jù)(或自己的 LSP比較舊)，路由器發(fā)送PSNP請(qǐng)求相應(yīng)的LSP，以保持同 步。 和CSNP一樣，PSNP在頭中利用LSPid，Sequence Number， Remainning lifetime, LSP checksum來描述LSP +進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)交換(flooding)的原因 所有的路由器都產(chǎn)生一個(gè)LSP(可能分片)，放在 自己的數(shù)據(jù)庫(kù)中 所有的LSP都要復(fù)制并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的所有其 他路由器，如果數(shù)據(jù)庫(kù)不同步的話，

10、路由計(jì)算 就可能錯(cuò)誤，可能引起路由環(huán)路 +可靠的flooding是IS-IS SPF路由計(jì)算算法的 重要基礎(chǔ)，而這兩者是IS-IS作為鏈路狀態(tài) 路由協(xié)議最重要的兩個(gè)組成部分 +產(chǎn)生新的LSP的時(shí)機(jī)： 鄰接關(guān)系建立起來或down掉 IS-IS相關(guān)接口up/down 引入的IP路由發(fā)生變化 區(qū)域間的IP路由發(fā)生變化 接口被賦了新的metric值 周期性更新 其他 +收到鄰居新的LSP的處理過程： 將新的LSP安裝到自己的LSPDB數(shù)據(jù)庫(kù)中標(biāo)記 為flooding 發(fā)送新的LSP到所有鄰居 鄰居再擴(kuò)散到其它鄰居 +由DIS周期性的發(fā)送CSNP 中間系統(tǒng)接收到報(bào)文，在數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索對(duì)應(yīng) 的記錄。若記錄不

11、存在，則將其加入數(shù)據(jù)庫(kù)， 并廣播新數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容。 否則，若數(shù)據(jù)庫(kù)中的序列號(hào)小于報(bào)文中序列 號(hào)，就替換為新報(bào)文，并廣播新數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容。 否則，若數(shù)據(jù)庫(kù)中序列號(hào)較大，就向入端接 口發(fā)送一個(gè)包含本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)值的新報(bào)文。 否則，若兩個(gè)序列號(hào)相等，則不做任何事情。 RTA RTB(DIS) RTC CSNP RTA.00-00 RTB.00-00 RTB.01-00 RTC.00-00 PSNP RTA.00-00 RTB.01-00 RTB.00-00 LSP RTA.00-00 RTB.01-00 RTB.00-00 LSP RTC.00-00 +如果收到的LSP比已有的序列號(hào)更大，則將 這個(gè)新的LSP存

12、入自己的LSDB中，再通過 一個(gè)PSNP報(bào)文來確認(rèn)收到此LSP，最后將 這個(gè)新LSP再接著發(fā)到所有其他鄰居 +如果收到的LSP和已有的具有相同的序列號(hào)， 則直接通過一個(gè)PSNP報(bào)文確認(rèn)收到此LSP。 +如果收到的LSP比已有的序列號(hào)更小，則通 過一個(gè)PSNP報(bào)文確認(rèn)此LSP，再發(fā)送給對(duì) 方我們版本的LSP，然后等待對(duì)方給我一個(gè) PSNP報(bào)文作為回答 RTARTB PSNP RTA.00-00 LSP RTA.00-00 LSP RTA.00-00 超時(shí)重傳 PSNP RTA.00-00 重新發(fā)送 應(yīng)答 發(fā)送應(yīng)答 PPP 路由滲透： l 為了解決Level-1的次優(yōu)路由問題，目前新推出了路由滲透

13、。即在level-1-2路由器上， 指定將某些level-2的路由發(fā)布給level-1路由器。這樣在level-1路由器就有此具體路由， 可以在level-1內(nèi)部進(jìn)行選路。 Area 49.0001 Backbone RTF RTD RTC RTE Area 2 RTG RTA RTB 10 10 10 10 30 Area 49.0002 第第1節(jié)節(jié) 鄰接關(guān)系的建立鄰接關(guān)系的建立 第第2節(jié)節(jié) 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的泛洪鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的泛洪 第第3節(jié)節(jié) 路由的計(jì)算路由的計(jì)算 +Shortest Path First最短路徑優(yōu)先算法，也 叫Dijkstra(荷蘭數(shù)學(xué)家)算法，在鏈路狀 態(tài)路由協(xié)議中用來

14、計(jì)算到網(wǎng)絡(luò)的最短 路徑 +以路由器為根，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖梢?棵最短路徑樹(SPT)，計(jì)算出到網(wǎng)絡(luò)中 所有目的地的最短路徑 +在IS-IS中，SPF算法分別獨(dú)立的在 Level-1和Level-2數(shù)據(jù)庫(kù)中運(yùn)行 A B E C D RTA RTB RTCRTE RTD 1 6 5 1 2 1 1 2 11 +通過可靠的擴(kuò)散算法各路由器將其它路由 器擴(kuò)散來的拓?fù)湫畔⑹占饋?，組成一張 一致的、完整的拓?fù)鋱D，依靠SPF算法來 計(jì)算出自己的路由表。 A的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù) B的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù) D的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù) C的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù) E的鏈路狀態(tài)

15、數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù) lspA lspB lspC lspD lspE lspA lspB lspC lspD lspE lspA lspB lspC lspD lspE lspA lspB lspC lspD lspE lspA lspB lspC lspD lspE lspA lspB lspC lspD lspE lspA lspB lspC lspD lspE lspA lspB lspC lspD lspE lspA lspB lspC lspD lspE lspA lspB lspC lspD lspE 第第1章章 IS-IS協(xié)議原理協(xié)議原理 第第2章章 配置與組網(wǎng)配置與組網(wǎng) 第

16、第3章章 IS-IS vs. OSPF 操作命令 使能IS-ISisis tag 設(shè)置網(wǎng)絡(luò)實(shí)體名稱network-entity network-entity-title 在指定接口上使能IS-ISisis enable tag 基本配置（一） 1.1.使能使能IS-ISIS-IS 操作VRP命令I(lǐng)OS命令 設(shè)置接口電路類型isis circuit-level level-1 | level-1- 2 | level-2 isis circuit-type level-1 | level-1-2 | level-2-only 設(shè)置IS-IS鏈路狀態(tài)路 由權(quán) Isis cost default-m

17、etric level-1 | level-2 isis metric default-metric level-1 | level-2 設(shè)置接口密碼isis authentication-mode simple | md5 password level-1 | level-2 ip | osi isis password password level-1 | level-2 2.設(shè)置IS-IS接口參數(shù) 操作VRPIOS 設(shè)置系統(tǒng)類型is-level level-1 | level-1- 2 | level-2 is-type level-1 | level-1- 2 | level-2-on

18、ly 設(shè)置聚合路由summary address mask level-1 | level-1-2 | level-2 summary-address address mask level-1 | level-1-2 | level-2-only 設(shè)置生成缺省路由default-route-advertise default-information originate 配置IS-IS引入其它協(xié)議的路 由 import-route protocol cost value type external | internal level-1 level-1-2 level-2 route-policy

19、 route-policy-name redistribute protocol metric metric metric- type external | internal level-1 level-1-2 level-2-only route-map map-name 3.設(shè)置IS-IS其他參數(shù) 技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)說明說明 每路由器支持區(qū)域數(shù)目最多3個(gè)一般只屬于一個(gè)區(qū)域，多區(qū)域在區(qū)域合并，分 割等應(yīng)用上使用 每個(gè)路由器支持接口數(shù)目256 每個(gè)接口上支持的鄰居數(shù) 目 32程序宏定義，可很容易修改 最多引入的外部路由數(shù)目30,000協(xié)議決定單臺(tái)路由器最大引入30000 L1鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)

20、庫(kù)的容量不限和系統(tǒng)內(nèi)存大小有關(guān) L2鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的容量不限和系統(tǒng)內(nèi)存大小有關(guān) 每個(gè)接口支持的可配IP地 址數(shù)目 10與路由管理最大支持?jǐn)?shù)目相對(duì)應(yīng)。 最多等價(jià)路由數(shù)3與路由管理最大支持條數(shù)相對(duì)應(yīng)。 支持的最大路由數(shù)1000，0001G內(nèi)存的條件下 收斂速度11-12秒/6-7秒在SPF算法間隔為10秒的情況下為11-12秒； 在SPF間隔為5秒收斂速度為6-7秒 RTARTB E6/0 E2/0 loop1loop1 10.0.1.1/24 10.0.1.2/24 10.0.0.1/2410.0.2.1/24Area 86 RTA上配置： isis network-entity 86.0100.0000.1001.00 interface Ethernet0/0 ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 isis