ISIS協(xié)議原理與配置

1、內(nèi)部資料，注意保密ISSUE 1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved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。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved參考資料lVRP 5.30 操作手冊、命令手冊liso10589, rfc3786, rfc3373, rfc3358, rfc3784, rfc1195, rfc2763, draft-ietf-isi

2、s-ipv6-te-00 lTCP/IP協(xié)議卷一第10章 集成ISISl數(shù)通原理教材HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved學(xué)習(xí)完此課程，您將會：了解IS-IS協(xié)議相關(guān)術(shù)語和基本概念掌握IS-IS協(xié)議的工作原理掌握IS-IS協(xié)議與OSPF協(xié)議的異同學(xué)會IS-IS協(xié)議的基本配置HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved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. OSPFHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第

3、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)庫的泛洪鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的泛洪第第3節(jié)節(jié) 路由的計(jì)算路由的計(jì)算HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIS-IS鄰接關(guān)系建立l兩臺運(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)lIS-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于Level-1路由器來說要求區(qū)域號一致同一網(wǎng)段檢查HUAWEI TECHNOLOGIES

4、 CO., LTD.All rights reserved點(diǎn)到點(diǎn)鄰接關(guān)系l點(diǎn)到點(diǎn)鄰接關(guān)系建立特點(diǎn)IIHIIH (Circuit Type: L1, source id:0010.0000.0001, holding timer:30s, supported protocol: IP )L1: 0010.0000.0002L1: 0010.0000.0001neighbor0010.0000.0002nullneighbor0010.0000.0002upIIHIIHIIH (Circuit Type: L1, source id:0010.0000.0002, holding timer:30

5、s, supported protocol: IP )IIHHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved廣播網(wǎng)絡(luò)上鄰接關(guān)系l廣播網(wǎng)上鄰接關(guān)系建立特點(diǎn)IIH (sys id=1, neighbor=null)L1: sys id: 1IIHIIHmulticastmulticastL1: sys id: 2IIH (sys id=2, neighbor=null)Neighbor 2initializedneighbor2establishedIIH (sys id=2, neighbor=1)HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,

6、LTD.All rights reserved廣播網(wǎng)上的指定路由器（DIS）和偽節(jié)點(diǎn)lDIS：Designated IS 指定中間系統(tǒng)，相當(dāng)于OSPF的DRl功能：在廣播網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建和更新偽結(jié)點(diǎn)l偽節(jié)點(diǎn)的定義及優(yōu)點(diǎn)DIS偽節(jié)點(diǎn)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedDIS選舉規(guī)則lDIS由LAN IIH報(bào)文選舉，具備最高優(yōu)先級的路由器會被當(dāng)選。如果所有路由器優(yōu)先級相同，則最高M(jìn)AC地址者當(dāng)選lLevel-1和Level-2的DIS是分別選舉的，選舉結(jié)果可能不是同一個ISlDIS發(fā)送Hello數(shù)據(jù)包的時間間隔 是普通路由器的1/3，這樣可以保

7、證DIS失效可以被快速檢測到l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DIS不能工作時，直接選舉另一個HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved無偽結(jié)點(diǎn)的情況HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved有偽結(jié)點(diǎn)的情況HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved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)庫的泛洪鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的泛洪第第3節(jié)節(jié) 路由的計(jì)算路由的計(jì)算HUAWEI T

8、ECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved協(xié)議數(shù)據(jù)包 PDU：l Hello數(shù)據(jù)單元：定期發(fā)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-C200-0015l 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(第一個字節(jié)是0 x83)IS-IS TLVs (Type Length Value三元組集)HUAWEI TECHNOLOGIES CO.

9、, LTD.All rights reserved鏈路狀態(tài)協(xié)議數(shù)據(jù)單元：LSPl以下三個標(biāo)志組合起來用來唯一標(biāo)識一個LSPSourceID(產(chǎn)生該LSP的結(jié)點(diǎn)或偽結(jié)點(diǎn)的SysID)；Pseudonode ID：對普通LSP為0；對Pseudonode LSP非0，這是區(qū)分一個LSP是否是偽結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的標(biāo)志；LSP number：分片號(產(chǎn)生的LSP大于LSP MTU將分片)lLSP id例子：00c0.0040.1234.01-00,其中：SourceID：00c0.0040.1234Pseudonode ID：01(表明為偽結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的)分片號：0HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,

10、 LTD.All rights reservedLSP 序列號lLSP Sequence Number：Sequence Number：每個LSP(含LSP分片)都有一個自己的序列號當(dāng)路由器啟動IS-IS時候，自己產(chǎn)生的LSP的序列號為1當(dāng)發(fā)生變化需要重新生成LSP的時候，產(chǎn)生序列號增加的新的LSP傳播出去較大的序列號意味著LSP較新HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedLSP 生存時間lLSP Remaining lifetime：每個LSP(含LSP分片)都有一個變化的生存時間相聯(lián)系，用于老化舊的LSPs當(dāng)生存時間超時，LSP將從網(wǎng)

11、絡(luò)中清除HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved完全時序協(xié)議數(shù)據(jù)單元：CSNPlCSNP分為兩種：Level 1 CSNP和Level 2 CSNPlCSNP用于在泛洪LSPDB時數(shù)據(jù)庫同步，以范圍來描述數(shù)據(jù)庫LSDB中的所有的LSPsl何時發(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發(fā)送CSNP來同步LSDBHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved部分協(xié)議數(shù)據(jù)單元:PSNPlPSNP分為兩種：Level 1 PSNP和Lev

12、el 2 PSNPlPSNP的主要功能： 在點(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LSP；用來請求接收最新的LSP，當(dāng)路由器從鄰居接收到CSNP時，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LSPHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIS-IS數(shù)據(jù)庫交換過程l進(jìn)行數(shù)據(jù)庫交換(flooding)

13、的原因所有的路由器都產(chǎn)生一個LSP(可能分片)，放在自己的數(shù)據(jù)庫中所有的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)庫不同步的話，路由計(jì)算就可能錯誤，可能引起路由環(huán)路l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)議最重要的兩個組成部分HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIS-IS數(shù)據(jù)庫交換過程l產(chǎn)生新的LSP的時機(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HU

14、AWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIS-IS數(shù)據(jù)庫交換過程l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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved廣播網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫交換l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)庫中搜索對應(yīng)的記錄。若記錄不存在，則將其加入數(shù)據(jù)庫，并廣播新數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。否則，若數(shù)據(jù)庫中的序列號小于報(bào)文中序列號，就替換為新報(bào)文，并廣播新數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。否則，若數(shù)據(jù)庫中序列號較

15、大，就向入端接口發(fā)送一個包含本地?cái)?shù)據(jù)庫值的新報(bào)文。否則，若兩個序列號相等，則不做任何事情。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved廣播網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫交換RTARTB(DIS)RTCCSNPRTA.00-00RTB.00-00RTB.01-00RTC.00-00PSNPRTA.00-00RTB.01-00RTB.00-00LSPRTA.00-00RTB.01-00RTB.00-00LSPRTC.00-00HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedP-2-P鏈路數(shù)據(jù)庫交換l如果收到的LSP比已

16、有的序列號更大，則將這個新的LSP存入自己的LSDB中，再通過一個PSNP報(bào)文來確認(rèn)收到此LSP，最后將這個新LSP再接著發(fā)到所有其他鄰居 l如果收到的LSP和已有的具有相同的序列號，則直接通過一個PSNP報(bào)文確認(rèn)收到此LSP。l如果收到的LSP比已有的序列號更小，則通過一個PSNP報(bào)文確認(rèn)此LSP，再發(fā)送給對方我們版本的LSP，然后等待對方給我一個PSNP報(bào)文作為回答HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫交換RTARTBPSNPRTA.00-00LSPRTA.00-00LSPRTA.00-00超時重傳PSNPRTA.0

17、0-00重新發(fā)送應(yīng)答發(fā)送應(yīng)答PPPHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved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。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。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedATT位的功能Area 49.0001BackboneRTFRTDRTCRTEArea 2RTGRTARTB1010101030Are

18、a 49.0002HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved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)庫的泛洪鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的泛洪第第3節(jié)節(jié) 路由的計(jì)算路由的計(jì)算HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedSPF算法lShortest 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)議中用來計(jì)算到網(wǎng)絡(luò)的最短路徑l以路由器為根，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖梢豢米疃搪窂綐?SPT)，計(jì)算出到網(wǎng)絡(luò)中所有目的地的最短路徑l在IS-IS中，S

19、PF算法分別獨(dú)立的在Level-1和Level-2數(shù)據(jù)庫中運(yùn)行HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedSPF算法舉例ABECDRTARTBRTCRTERTD1651211211HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIS-IS路由計(jì)算l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)庫的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫B的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫D的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫C的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的

20、鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫E的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫lspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspEHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved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

21、組網(wǎng)配置與組網(wǎng)第第3章章 IS-IS vs. OSPFHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved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-ISHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved2.設(shè)置IS-IS接口參數(shù)基本配置（二）操作VRP命令I(lǐng)OS命令設(shè)置接口電路類型isis circuit-level

22、level-1 | level-1-2 | level-2isis 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-metric 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 | lev

23、el-2 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved基本配置（三）3.設(shè)置IS-IS其他參數(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-only 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de

24、fault-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 route-policy-name redistribute protocol metric metric metric-type external | internal level-1 level-1-2 level-2-only route-map map-name

25、 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedVRP IS-IS的性能及可擴(kuò)展性指標(biāo)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個一般只屬于一個區(qū)域，多區(qū)域在區(qū)域合并，分割等應(yīng)用上使用每個路由器支持接口數(shù)目256每個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)議決定單臺路由器最大引入30000L1鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的容量不限和系統(tǒng)內(nèi)存大小有關(guān)L2鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的容量不限和系統(tǒng)內(nèi)存大小有關(guān)每個接口支持的可配IP地址數(shù)目10與路由管理最大支持?jǐn)?shù)目相對應(yīng)。最多等價路由數(shù)3與路由管理最大支持條數(shù)相對應(yīng)

26、。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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved基本組網(wǎng)配置RTARTBE6/0E2/0loop1loop110.0.1.1/2410.0.1.2/2410.0.0.1/2410.0.2.1/24Area 86RTA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 enableinterface LoopBack1 ip address 10.0.0.1 255.255.255.0 isis enableRTB上配置：isis network-entity 86