ISIS協(xié)議原理與配置.ppt

1、DTL210004 IS-IS協(xié)議原理與配置,ISSUE 1.0,Page 2,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。,前 言,Page 3,參考資料,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,Page 4,學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)： 了

2、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OSPF協(xié)議的異同 學(xué)會(huì)IS-IS協(xié)議的基本配置,目 標(biāo),Page 5,第1章 IS-IS協(xié)議原理 第2章 配置與組網(wǎng) 第3章 IS-IS vs. OSPF,內(nèi)容介紹,Page 6,第1章 IS-IS協(xié)議原理 第1節(jié) 鄰接關(guān)系的建立 第2節(jié) 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的泛洪 第3節(jié) 路由的計(jì)算,內(nèi)容介紹,Page 7,IS-IS鄰接關(guān)系建立,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

3、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(lái)說(shuō)要求區(qū)域號(hào)一致 同一網(wǎng)段檢查,Page 8,點(diǎn)到點(diǎn)鄰接關(guān)系,點(diǎn)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: 0010.0000.0002,L1: 0010.0000.0001,neighbor 0010.0000.0002 null,neighbor 0010.0000.0002 up,IIH,IIH

4、,IIH (Circuit Type: L1, source id:0010.0000.0002, holding timer:30s, supported protocol: IP ),IIH,Page 9,廣播網(wǎng)絡(luò)上鄰接關(guān)系,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

5、=2, neighbor=1),Page 10,廣播網(wǎng)上的指定路由器（DIS）和偽節(jié)點(diǎn),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),Page 11,DIS選舉規(guī)則,DIS由LAN IIH報(bào)文選舉，具備最高優(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

6、；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),Page 12,Page 13,Page 14,第2章 IS-IS協(xié)議工作原理 第1節(jié) 鄰接關(guān)系的建立 第2節(jié) 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的泛洪 第3節(jié) 路由的計(jì)算,內(nèi)容介紹,Page 15,協(xié)議數(shù)據(jù)包 PDU： Hello數(shù)據(jù)單元：定期發(fā)送，用來(lái)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 IS-IS PDU封裝形式：,Page 16,鏈路狀態(tài)協(xié)議數(shù)據(jù)單元：L

7、SP,以下三個(gè)標(biāo)志組合起來(lái)用來(lái)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；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,Page 17,LSP 序列號(hào),LSP Sequence Number： Sequence Number：每

8、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 較大的序列號(hào)意味著LSP較新,Page 18,LSP 生存時(shí)間,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,Page 19,完全時(shí)序協(xié)議數(shù)據(jù)單元：CSNP,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(lái)描述數(shù)據(jù)庫(kù)LSDB中的所有的

9、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(lái)同步LSDB,全時(shí)序協(xié)議數(shù)據(jù)單元,Page 20,部分協(xié)議數(shù)據(jù)單元:PSNP,PSNP分為兩種：Level 1 PSNP和Level 2 PSNP PSNP的主要功能： 在點(diǎn)到點(diǎn)(P2P)鏈路上路由器用來(lái)作為Ack應(yīng)答以確認(rèn)收到某個(gè)LSP； 用來(lái)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，Se

10、quence Number，Remainning lifetime, LSP checksum來(lái)描述LSP,部分時(shí)序協(xié)議數(shù)據(jù)單元,Page 21,IS-IS數(shù)據(jù)庫(kù)交換過程,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，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,Page 22,IS-IS數(shù)據(jù)庫(kù)交換過程,產(chǎn)生新的LSP的時(shí)機(jī)： 鄰接關(guān)系建立起來(lái)或

11、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,Page 23,IS-IS數(shù)據(jù)庫(kù)交換過程,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,Page 24,廣播網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)交換,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)

12、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。,Page 25,廣播網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)交換,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,Page 26,P-2-P鏈路數(shù)據(jù)庫(kù)交換,如果收到的LSP比已有的序列號(hào)更大，則將這個(gè)新的LSP存入自己的LSDB中，再通過一個(gè)PSNP報(bào)文來(lái)確認(rèn)收到此LSP，最后將這個(gè)新LSP

13、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,Page 27,點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)交換,RTA,RTB,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,Page 28,路由滲透： 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l

14、evel-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。,Page 29,ATT位的功能,Area 49.0001,Backbone,RTF,RTD,RTC,RTE,Area 2,RTG,RTA,RTB,10,10,10,10,30,Area 49.0002,Attach bit位的產(chǎn)生,Page 30,第2章 IS-IS協(xié)議工作原理 第1節(jié) 鄰接關(guān)系的建立 第2節(jié) 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的泛洪 第3節(jié) 路由的計(jì)算,內(nèi)容介紹,Page 31,SPF算法,Shortest Path First最短路徑優(yōu)先算法，也叫Dijkstra(荷蘭數(shù)

15、學(xué)家)算法，在鏈路狀態(tài)路由協(xié)議中用來(lái)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 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,Page 32,SPF算法舉例,A,B,E,C,D,RTA,RTB,RTC,RTE,RTD,1,6,5,1,2,1,1,2,1,1,Page 33,IS-IS路由計(jì)算,通過可靠的擴(kuò)散算法各路由器將其它路由器擴(kuò)散來(lái)的拓?fù)湫畔⑹占饋?lái)，組成一張一致的、完整的拓?fù)鋱D，依靠SPF算法來(lái)計(jì)算出自己的路由表。,A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),D的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),C的鏈路

16、狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),E的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),鏈路狀態(tài)協(xié)議路由算法,Page 34,第1章 IS-IS協(xié)議原理 第2章 配置與組網(wǎng) 第3章 IS-IS vs. OSPF,內(nèi)容介紹,Page 35,基本配置（一）,1.使能IS-IS,Page 36,2.設(shè)置IS-IS接口參數(shù),基本配置（二）,Page 37,基本配置（三）,3.設(shè)置IS-IS其他參數(shù),Page 38,VRP IS-IS的性能及可擴(kuò)展性指標(biāo),Page 39,基本組網(wǎng)配置,RTA,RTB,E6/0,E2/0,loop1,loop1,10.0.1.1/24,10.0.1.2/24,10.0.0.1/24,10.0.2.1/24,Area 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 enable interface LoopBack1 ip address 10.0.0.1 255.255.255.0 isis enable,RTB上配置： isis network-entity 86.0100.0000.1002.00 interface Ethernet1/0 ip address 10.0.1.2 255.255.25