網(wǎng)絡(luò)通信華為daisis協(xié)議原理issue

DA030007IS-IS協(xié)議原理ISSUE1.3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。前言Page2學(xué)習(xí)完此課程，您將會：了解IS-IS協(xié)議的發(fā)展史掌握IS-IS協(xié)議的工作原理掌握IS-IS協(xié)議與OSPF協(xié)議的異同目標(biāo)Page3第1章IS-IS協(xié)議概述第2章IS-IS協(xié)議工作原理第3章IS-ISvs.OSPF內(nèi)容介紹Page4第1章IS-IS協(xié)議概述第1節(jié)IS-IS協(xié)議發(fā)展史第2節(jié)IS-IS協(xié)議基本特點第3節(jié)IS-IS協(xié)議基本概念內(nèi)容介紹Page5IS-IS協(xié)議的發(fā)展史IS-IS的產(chǎn)生IS-IS最早是ISO為CLNP(ConnectionlessNetworkProtocol)而設(shè)計的動態(tài)路由協(xié)議(ISO/IEC10589或RFC1142)IS-IS的發(fā)展IETF在RFC1195中增加了IS-IS對于IP的支持，IS-IS發(fā)展成為IntegratedIS-IS(或者稱為DualIS-IS)Page6第1章IS-IS協(xié)議概述第1節(jié)IS-IS協(xié)議發(fā)展史

第2節(jié)IS-IS協(xié)議基本特點第3節(jié)IS-IS協(xié)議基本概念內(nèi)容介紹Page7IS-IS協(xié)議基本特點(一)IS-IS是ISO定義的OSI協(xié)議棧中無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)CLNS(ConnectionlessNetworkService)的一部分CLNS由以下三個協(xié)議構(gòu)成:CLNP：類似于TCP/IP中的IP協(xié)議IS-IS：中間系統(tǒng)間的路由協(xié)議ES-IS：主機系統(tǒng)與中間系統(tǒng)間的協(xié)議，就象IP中的ARP，ICMP，IRDP等屬于ISO協(xié)議族Page8IS-IS協(xié)議基本特點(二)直接運行于鏈路層之上 與大多數(shù)路由協(xié)議不同，IS-IS直接運行于鏈路層之上Page9IS-IS協(xié)議基本特點(三)鏈路狀態(tài)路由協(xié)議與OSPF功能類似，但是各有特點支持IP，OSI兩種路由可以在IP和OSI雙重環(huán)境中工作支持靈活的TLV編址方式，協(xié)議擴展性好路由收斂速度快，結(jié)構(gòu)清晰，適合于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。近年來得到越來越廣泛的應(yīng)用 Page10IS-IS協(xié)協(xié)議基本特點點(四)TLV編碼方方式TLV即type-length-value。TLV編編碼方式一種種高效率，擴擴展性好的協(xié)協(xié)議報文編碼碼方式。也稱稱為CLV編編碼(code-length-value)T--Type：采用用不同的值定定義不同類型型L--Length：：整個TLV三元組的長長度V--Value：本本TLV的實實際內(nèi)容，最最重要的部分分TLV編碼的的優(yōu)點：可擴展性好，，如果想增加加對于新特性性的支持，只只需增加新的的TLV類型型Page11第1章IS-IS協(xié)協(xié)議概述第1節(jié)IS-IS協(xié)議議發(fā)展史第2節(jié)IS-IS協(xié)議議基本特點第3節(jié)IS-IS協(xié)議議基本概念內(nèi)容介紹Page12IS-IS協(xié)協(xié)議相關(guān)術(shù)語語(一)縮略語OSI中的概念I(lǐng)P中對應(yīng)的概念I(lǐng)SIntermediateSystem中間系統(tǒng)Router路由器ESEndSystem端系統(tǒng)Host主機DISDesignatedIntermediateSystem指派中間系統(tǒng)DesignatedRouter(DR)OSPF中的選舉路由器SysIDSystemID系統(tǒng)IDOSPF中的RouterIDPDUProtocolDataUnit報文數(shù)據(jù)單元IP報文LSPLinkstateProtocolDataUnit鏈路狀態(tài)協(xié)議數(shù)據(jù)單元OSPF中的LSA用來描述鏈路狀態(tài)Page13IS-IS協(xié)協(xié)議相關(guān)術(shù)語語(二)縮略語OSI中的概念I(lǐng)P中對應(yīng)的概念NSAPNetworkServiceAccessPoint網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問點(網(wǎng)絡(luò)層地址)IP地址NETNetworkEntityTitle網(wǎng)絡(luò)實體標(biāo)記IIHIStoISHelloPDUIS到IS間HelloOSPF中的Hello報文PSNP部分序列號數(shù)據(jù)包OSPF的ACK報文或LSR報文CSNP完全序列號數(shù)據(jù)包OSPF的DD報文Page14OSI網(wǎng)絡(luò)層層地址編碼方方式NSAP即NetworkServiceAccessPoint，相當(dāng)當(dāng)于OSI的的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議議CLNP的的地址。一個NSAP由三個部分分組成：區(qū)域域地址，SystemID和n-selectorOSI網(wǎng)絡(luò)層層地址編碼方方式:NSAPPage15NETNET即NetworkEntityTitles，，是一個特殊殊的NSAP地址，其中中n-selector部分為0NET是OSI協(xié)議棧中中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本本身的標(biāo)識作為特殊的NSAP，一一個NET至至少為8個字字節(jié)，最多20個字節(jié)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識實體體:NETPage16分層層次性：IS-IS有兩兩個級別，區(qū)區(qū)分兩個層次次Level-1：普通區(qū)區(qū)域(Areas)叫Level-1(L1)Level-2：骨干干區(qū)(Backbone)叫Level-2(L2)骨干區(qū)Backbone是連續(xù)的Level2路由器的集集合；由所有有的L2(含含L1/L2)路由器組組成，注意必必須是連續(xù)(連通)的L1和L2運運行相同的SPF算法一個路由器可可能同時參與與L1和L2Page17IS-IS的的分層路由域域Area49.0001BackboneL1L1L1L1L1L2L12Area49.0002Area49.0003L12L12Page18Level-1路由器只與本區(qū)域的的路由器形成成鄰居只參與本區(qū)域域內(nèi)的路由，，只保留本區(qū)區(qū)域的數(shù)據(jù)庫庫信息通過與自己相相連的L1/2路由器的的ATTbit尋找與與自己最近的的L1/2路路由器通過發(fā)布指向向離自己最近近的L1/2路由器的缺缺省路由，訪訪問其他區(qū)域域Page19Level-2路由器可以與其他區(qū)區(qū)域的L2路路由器形成鄰鄰居參與骨干區(qū)的的路由保存整個骨干干區(qū)的路由信信息L1/2路由由器同時可以以參與L1路路由Page20Level-1-2路由由器可以和本區(qū)域域的任何級別別路由器形成成鄰居關(guān)系；；可以和其它它區(qū)域相鄰的的L2或L1/L2路由由器形成鄰居居關(guān)系可能有兩個級級別的鏈路狀狀態(tài)數(shù)據(jù)庫L1用來作為為區(qū)域內(nèi)路由由；L2用來來作為區(qū)域間間路由完成它所在的的區(qū)域和骨干干之間的路由由信息的交換換，將L1LSDB中中的路由信息息轉(zhuǎn)換到L2LSDB中，以在骨骨干中傳播，，既承擔(dān)L1的職責(zé)也承承擔(dān)L2的職職責(zé)通常位于區(qū)域域邊界上L1/L2路路由器Page21骨干區(qū)的連續(xù)續(xù)性Area49.0001BackboneL1L1L1L1L1L1L1L2Area49.0002Area49.0003L12L12錯！該路由器必須是L2的，以保證骨干區(qū)的連續(xù)性!!!Page22骨干區(qū)的連續(xù)續(xù)性Area49.0001BackboneL1L1L1L1L1L2L1L2Area49.0002Area49.0003L12L12正確，該路由器必須是L2的，保證了骨干區(qū)的連續(xù)性!!!Page23區(qū)域IS-IS允允許將整個路路由域分為多多個區(qū)域區(qū)域之間通過過L2(L1/L2)路路由器相連接接一個路由器目目前最多有3個AreaID(IOS和VRP的實現(xiàn))一個路由器必必須整個屬于于某個區(qū)域，，而不能象OSPF那樣樣是同一臺路路由器上不同同的接口可以以屬于不同的的區(qū)域?qū)τ贚evel-1路由由器來說，只只有屬于同一一區(qū)域才可以以建立鄰居，，對于Level-2路路由器則沒有有此同一區(qū)域域限制區(qū)域（Areas）Page24IS-IS協(xié)協(xié)議適用的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)類型P-2-P網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)PPP廣播網(wǎng)絡(luò)Ethernet，TokenRing等IS-IS協(xié)協(xié)議不能真正正支持NBMA網(wǎng)絡(luò)，可可以將NBMA鏈路配置置成子接口來來支持。子接接口類型為：：P-2-P或者廣播網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)類型Page25IS-IS協(xié)協(xié)議的報文類類型IS-ISHelloPackets(IIH)Level1LANIS-ISHelloLevel2LANIS-ISHelloPoint-to-pointHelloLinkStatePackets(LSP)Level1LSP和Level2LSPCompleteSequenceNumberpackets(CSNP)Level1CSNP和Level2CSNPPartialSequenceNumberPackets(PSNP)Level1PSNP和Level2PSNPIS-IS協(xié)協(xié)議的9種報報文類型Page26第1章IS-IS協(xié)議議概述第2章IS-IS協(xié)協(xié)議工作原理理第3章IS-ISvs.OSPF內(nèi)容介紹Page27第2章IS-IS協(xié)協(xié)議工作原理理第1節(jié)鄰接接關(guān)系的建立立第2節(jié)鏈路路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫庫的泛洪第3節(jié)路由由的計算內(nèi)容介紹Page28IS-IS鄰鄰接關(guān)系建立立兩臺運行IS-IS的路路由器在交互互協(xié)議報文實實現(xiàn)路由功能能之前必須首首先建立鄰接接關(guān)系。在不不同類型的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上，IS-IS的鄰鄰接建立方式式并不相同。。目前IS-IS支持如如下兩類網(wǎng)絡(luò)絡(luò)：點到點網(wǎng)絡(luò)廣播網(wǎng)絡(luò)IS-IS鄰鄰接關(guān)系建立立需要遵循的的基本原則只有同一層次次的相鄰路由由器才有可能能成為鄰接體體對于Level-1路由由器來說要求求區(qū)域號一致致同一網(wǎng)段檢查查Page29點到點鄰接關(guān)關(guān)系點到點鄰接關(guān)關(guān)系建立特點點IIHIIH(CircuitType:L1,sourceid:0010.0000.0001,holdingtimer:30s,supportedprotocol:IP)L1:0010.0000.0002L1:0010.0000.0001neighbor0010.0000.0002nullneighbor0010.0000.0002upIIHIIHIIH(CircuitType:L1,sourceid:0010.0000.0002,holdingtimer:30s,supportedprotocol:IP)IIHPage30廣播網(wǎng)絡(luò)上鄰鄰接關(guān)系廣播網(wǎng)上鄰接接關(guān)系建立特特點IIH(sysid=1,neighbor=null)L1:sysid:1IIHIIHmulticastmulticastL1:sysid:2IIH(sysid=2,neighbor=null)Neighbor2initializedneighbor2establishedIIH(sysid=2,neighbor=1)Page31廣播網(wǎng)上的指指定路由器：：DISDIS：DesignatedIS指定中中間系統(tǒng)，相相當(dāng)于OSPF的DR功能：在廣播播網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建建和更新偽結(jié)結(jié)點偽節(jié)點的定義義及優(yōu)點DIS偽節(jié)點Page32DIS選舉規(guī)規(guī)則DIS由LANIIH報文選舉，，具備最高優(yōu)優(yōu)先級的路由由器會被當(dāng)選選。如果所有有路由器優(yōu)先先級相同，則則最高M(jìn)AC地址者當(dāng)選選Level-1和Level-2的的DIS是分分別選舉的，，選舉結(jié)果可可能不是同一一個ISDIS發(fā)送Hello數(shù)數(shù)據(jù)包的時間間間隔是普普通路由器的的1/3，這這樣可以保證證DIS失效效可以被快速速檢測到與OSPF不不同，它的選選舉是搶占式式，可預(yù)見的的；IS-IS中不存在在備份DIS，當(dāng)一個DIS不能工工作時，直接接選舉另一個個Page33第2章章IS-IS協(xié)協(xié)議工工作原原理第1節(jié)節(jié)鄰鄰接關(guān)關(guān)系的的建立立第2節(jié)節(jié)鏈鏈路狀狀態(tài)數(shù)數(shù)據(jù)庫庫的泛泛洪第3節(jié)節(jié)路路由的的計算算內(nèi)容介介紹Page34鏈路狀狀態(tài)協(xié)協(xié)議數(shù)數(shù)據(jù)單單元：：LSP以下三三個標(biāo)標(biāo)志組組合起起來用用來唯唯一標(biāo)標(biāo)識一一個LSPSourceID(產(chǎn)生該該LSP的結(jié)點點或偽偽結(jié)點點的SysID)；PseudonodeID：對普普通LSP為0；對PseudonodeLSP非0，這是是區(qū)分分一個個LSP是否是是偽結(jié)結(jié)點產(chǎn)產(chǎn)生的的標(biāo)志志；LSPnumber：分片片號(產(chǎn)生的的LSP大于LSPMTU將分片片)LSPid例子：：00c0.0040.1234.01--00,其中：：SourceID：00c0.0040.1234PseudonodeID：01(表明為為偽結(jié)結(jié)點產(chǎn)產(chǎn)生的的)分片號號：0Page35LSP序序列號號LSPSequenceNumber：SequenceNumber：每每個LSP(含含LSP分分片)都有有一個個自己己的序序列號號當(dāng)路由由器啟啟動IS-IS時候候，自自己產(chǎn)產(chǎn)生的的LSP的的序列列號為為1當(dāng)發(fā)生生變化化需要要重新新生成成LSP的的時候候，產(chǎn)產(chǎn)生序序列號號增加加的新新的LSP傳播播出去去較大的的序列列號意意味著著LSP較較新Page36LSP生生存時時間LSPRemaininglifetime：：每個LSP(含含LSP分分片)都有有一個個變化化的生生存時時間相相聯(lián)系系，用用于老老化舊舊的LSPs當(dāng)生存存時間間超時時，LSP將從從網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中清清除Page37完全時時序協(xié)協(xié)議數(shù)數(shù)據(jù)單單元：：CSNPCSNP分分為兩兩種：：Level1CSNP和Level2CSNPCSNP用用于在在泛洪洪LSPDB時時數(shù)據(jù)據(jù)庫同同步，，以范范圍來來描述述數(shù)據(jù)據(jù)庫LSDB中中的所所有的的LSPs全時序序協(xié)議議數(shù)據(jù)據(jù)單元元Page38部分協(xié)協(xié)議數(shù)數(shù)據(jù)單單元PSNPPSNP分分為兩兩種：：Level1PSNP和Level2PSNPPSNP的的主要要功能能：在點到到點(P2P)鏈路路上路路由器器用來來作為為Ack應(yīng)應(yīng)答以以確認(rèn)認(rèn)收到到某個個LSP；；用來請請求接接收最最新的的LSP，，當(dāng)路路由器器從鄰鄰居接接收到到CSNP時，，通過過比較較自己己的LSPDB注意意到缺缺少了了部分分?jǐn)?shù)據(jù)據(jù)(或或自己己的LSP比較較舊)，路路由器器發(fā)送送PSNP請求求相應(yīng)應(yīng)的LSP，以以保持持同步步。和CSNP一樣樣，PSNP在在頭中利利用LSPid，SequenceNumber，Remainninglifetime,LSPchecksum來來描述LSP部分時序序協(xié)議數(shù)數(shù)據(jù)單元元Page39IS-IS數(shù)據(jù)據(jù)庫交換換過程進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)庫交換換(flooding)的原原因所有的路路由器都都產(chǎn)生一一個LSP(可可能分片片)，放放在自己己的數(shù)據(jù)據(jù)庫中所有的LSP都都要復(fù)制制并發(fā)送送到網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中的所所有其他他路由器器，如果果數(shù)據(jù)庫庫不同步步的話，，路由計計算就可可能錯誤誤，可能能引起路路由環(huán)路路可靠的flooding是IS-ISSPF路路由計算算算法的的重要基基礎(chǔ)，而而這兩者者是IS-IS作為鏈鏈路狀態(tài)態(tài)路由協(xié)協(xié)議最重重要的兩兩個組成成部分Page40IS-IS數(shù)據(jù)據(jù)庫交換換過程產(chǎn)生新的的LSP的時機機：鄰接關(guān)系系建立起起來或down掉IS-IS相關(guān)關(guān)接口up/down引入的IP路由由發(fā)生變變化區(qū)域間的的IP路路由發(fā)生生變化接口被賦賦了新的的metric值周期性更更新其他Page41IS-IS數(shù)據(jù)據(jù)庫交換換過程收到鄰居居新的LSP的的處理過過程：將新的LSP安安裝到自自己的LSPDB數(shù)據(jù)據(jù)庫中標(biāo)標(biāo)記為flooding發(fā)送新的的LSP到所有有鄰居鄰居再擴擴散到其其它鄰居居Page42廣播網(wǎng)絡(luò)絡(luò)數(shù)據(jù)庫庫交換由DIS周期性性的發(fā)送送CSNP中間系統(tǒng)統(tǒng)接收到到報文，，在數(shù)據(jù)據(jù)庫中搜搜索對應(yīng)應(yīng)的記錄錄。若記記錄不存存在，則則將其加加入數(shù)據(jù)據(jù)庫，并并廣播新新數(shù)據(jù)庫庫內(nèi)容。。否則，若若數(shù)據(jù)庫庫中的序序列號小小于報文文中序列列號，就就替換為為新報文文，并廣廣播新數(shù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)內(nèi)容。否則，若若數(shù)據(jù)庫庫中序列列號較大大，就向向入端接接口發(fā)送送一個包包含本地地數(shù)據(jù)庫庫值的新新報文。。否則，若若兩個序序列號相相等，則則不做任任何事情情。Page43廣播網(wǎng)絡(luò)絡(luò)數(shù)據(jù)庫庫交換RTARTB(DIS)RTCCSNPRTA.00-00RTB.00-00RTB.01-00RTC.00-00PSNPRTA.00-00RTB.01-00RTB.00-00LSPRTA.00-00RTB.01-00RTB.00-00LSPRTC.00-00Page44P-2-P鏈路路數(shù)據(jù)庫庫交換如果收到到的LSP比已已有的序序列號更更大，則則將這個個新的LSP存存入自己己的LSDB中中，再通通過一個個PSNP報文文來確認(rèn)認(rèn)收到此此LSP，最后后將這個個新LSP再接接著發(fā)到到所有其其他鄰居居如果收到到的LSP和已已有的具具有相同同的序列列號，則則直接通通過一個個PSNP報文文確認(rèn)收收到此LSP。。如果收到到的LSP比已已有的序序列號更更小，則則通過一一個PSNP報報文確認(rèn)認(rèn)此LSP，再再發(fā)送給給對方我我們版本本的LSP，然然后等待待對方給給我一個個PSNP報文文作為回回答Page45點到點網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)據(jù)庫交換換RTARTBPSNPRTA.00-00LSPRTA.00-00LSPRTA.00-00超時重傳傳PSNPRTA.00-00重新發(fā)送送應(yīng)答發(fā)送應(yīng)答答PPPPage46ATT位位的功能能Area49.0001BackboneRTFRTDRTCRTEArea2RTGRTARTB1010101030Area49.0002Attachbit位的產(chǎn)產(chǎn)生Page47第2章IS-IS協(xié)議工工作原理理第1節(jié)鄰鄰接關(guān)關(guān)系的建建立第2節(jié)鏈鏈路狀狀態(tài)數(shù)據(jù)據(jù)庫的泛泛洪第3節(jié)路路由的的計算內(nèi)容介紹紹Page48SPF算算法ShortestPathFirst最短路路徑優(yōu)先先算法，，也叫Dijkstra(荷荷蘭數(shù)學(xué)學(xué)家)算算法，在在鏈