數(shù)據(jù)分冊(cè)9-ISIS協(xié)議原理.ppt

1、ISIS協(xié)議原理,ISSUE 1.0,Page 2,IS-IS是基于鏈路狀態(tài)算法的IGP協(xié)議，它同時(shí)支持TCP/IP及OSI雙重環(huán)境。 經(jīng)過(guò)近年的發(fā)展，IS-IS作為運(yùn)用廣泛的IGP路由協(xié)議，特別是在大的運(yùn)營(yíng)商。,前 言,Page 3,學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)： 掌握ISIS協(xié)議基本原理 了解ISIS與OSPF的比較,目 標(biāo),Page 4,內(nèi)容介紹,第1章 ISIS協(xié)議概述 第2章 ISIS的工作原理 第3章 ISIS的路由計(jì)算 第4章 ISIS與OSPF的比較,Page 5,IS-IS協(xié)議概述,IS-IS協(xié)議的發(fā)展史 IS-IS協(xié)議基本特點(diǎn) IS-IS協(xié)議基本概念,Page 6,IS-IS協(xié)議的

2、發(fā)展史,IS-IS的產(chǎn)生 IS-IS最早是ISO為OSI模型中CLNP(Connectionless Network Protocol)（類似TCP/IP的IP協(xié)議）而設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議 (ISO/IEC 10589或RFC 1142) IS-IS的發(fā)展 IETF在RFC1195中增加了IS-IS對(duì)于IP的支持，IS-IS發(fā)展成為Integrated IS-IS(或者稱為Dual IS-IS),Page 7,IS-IS協(xié)議概述,IS-IS協(xié)議的發(fā)展史 IS-IS協(xié)議基本特點(diǎn) IS-IS協(xié)議基本概念,Page 8,IS-IS協(xié)議基本特點(diǎn),屬于ISO協(xié)議族 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議 支持IP，OSI兩種路

3、由 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(lái)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用 直接運(yùn)行于鏈路層之上 與大多數(shù)路由協(xié)議不同，IS-IS 直接運(yùn)行于鏈路層之上,Page 9,IS-IS協(xié)議基本特點(diǎn),TLV編碼方式 TLV即type-length-value。TLV編碼方式一種高效率，擴(kuò)展性好的協(xié)議報(bào)文編碼方式。也稱為CLV編碼(code-length-value) T-Type ：采用不同的值定義不同類型 L-Length ：整個(gè)TLV三元組的長(zhǎng)度 V-Value ：本TLV的實(shí)際內(nèi)容，最重要的部分 TLV編碼的優(yōu)點(diǎn) 可擴(kuò)展性好，如果想增加對(duì)于新特性的支持，只需增加新的TLV類型,Page 10,I

4、S-IS協(xié)議概述,IS-IS協(xié)議的發(fā)展史 IS-IS協(xié)議基本特點(diǎn) IS-IS協(xié)議基本概念,Page 11,IS-IS協(xié)議相關(guān)術(shù)語(yǔ)(一),Page 12,IS-IS協(xié)議相關(guān)術(shù)語(yǔ)(二),Page 13,ISIS協(xié)議地址編碼方式,NSAP即Network Service Access Point，相當(dāng)于OSI的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議CLNP的地址。 一個(gè)NSAP由三個(gè)部分組成：區(qū)域地址，System ID和n-selector,OSI網(wǎng)絡(luò)層地址編碼方式: NSAP,System ID,NSEL,6字節(jié),1字節(jié),Area ID 區(qū)域地址,變長(zhǎng),Page 14,ISIS地址編碼說(shuō)明,確定system id 如何在支

5、持IP的IS上確定SystemID（便于管理的推薦）： 使用Loopbck接口IP地址： 192.168.3.25 建立IP地址到System ID的對(duì)應(yīng)關(guān)系：,注意：這只是一種推薦的對(duì)應(yīng)方法，并不要求必須遵循！,192.168.003.025,1921.6800.3025 : System ID,192.168.3.25,Page 15,ISIS協(xié)議地址編碼方式(續(xù)),網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)實(shí)體: NET NET即Network Entity Titles，是一個(gè)特殊的NSAP地址，其中n-selector部分為0 NET是OSI協(xié)議棧中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身的標(biāo)識(shí) 作為特殊的NSAP，一個(gè)NET至少為8個(gè)字節(jié)，最

6、多20個(gè)字節(jié),Page 16,分層,層次性：IS-IS有兩個(gè)級(jí)別，區(qū)分兩個(gè)層次 Level-1：普通區(qū)域(Areas)叫Level-1(L1) Level-2 ：骨干區(qū)(Backbone)叫Level-2(L2) 骨干區(qū)Backbone是連續(xù)的Level2路由器的集合；由所有的L2(含L1/L2)路由器組成，注意必須是連續(xù)(連通)的； L1和L2運(yùn)行相同的SPF算法； 一個(gè)路由器可能同時(shí)參與L1和L2,Page 17,骨干區(qū)的連續(xù)性,Area 49.0001,Backbone,L1,L1,L1,L1,L1,L1,L1L2,Area 49.0002,Area 49.0003,L12,L12,錯(cuò)！

7、該路由器必須是L2的，以保證骨干區(qū)的連續(xù)性!,Page 18,骨干區(qū)的連續(xù)性,Page 19,區(qū)域,區(qū)域（Areas） IS-IS允許將整個(gè)路由域分為多個(gè)區(qū)域 區(qū)域之間通過(guò)L2(L1/L2)路由器相連接 一個(gè)路由器目前最多有3個(gè)Area ID(IOS和VRP的實(shí)現(xiàn)) 一個(gè)路由器必須整個(gè)屬于某個(gè)區(qū)域，而不能象OSPF那樣是同一臺(tái)路由器上不同的接口可以屬于不同的區(qū)域 對(duì)于Level-1路由器來(lái)說(shuō)，只有屬于同一區(qū)域才可以建立鄰居，對(duì)于Level-2路由器則沒有此同一區(qū)域限制,Page 20,IS-IS的分層路由域,Page 21,Level-1路由器,Level-1路由器（Totally stub）

8、 只與本區(qū)域的路由器形成鄰居 只參與本區(qū)域內(nèi)的路由，只保留本區(qū)域的數(shù)據(jù)庫(kù)信息 利用本區(qū)域最近的L1/2路由器作為區(qū)域外網(wǎng)絡(luò)出口（缺省路由） 如何知道哪個(gè)路由器L1/L2路由器？,Page 22,Level-2路由器,Level-2路由器 可以與其他區(qū)域的路由器（L2或L1/2路由器）形成鄰居； 保存L2的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，含所有域間路由信息； 保存整個(gè)骨干區(qū)的路由信息；,Page 23,Level-1-2路由器,L1/L2 路由器（ABR） 可以和本區(qū)域的任何級(jí)別路由器形成鄰居關(guān)系；可以和其它區(qū)域相鄰的L2或L1/L2路由器形成鄰居關(guān)系 可能有兩個(gè)級(jí)別的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù) L1用來(lái)作為區(qū)域內(nèi)路由；L

9、2用來(lái)作為區(qū)域間路由 完成它所在的區(qū)域和骨干之間的路由信息的交換，將L1 LSDB中的路由信息轉(zhuǎn)換到L2 LSDB中，以在骨干中傳播，既承擔(dān)L1的職責(zé)也承擔(dān)L2的職責(zé) 通常位于區(qū)域邊界上,Page 24,IS-IS協(xié)議適用的網(wǎng)絡(luò)類型,網(wǎng)絡(luò)類型 P-2-P網(wǎng)絡(luò) PPP 廣播網(wǎng)絡(luò) Ethernet，Token Ring等 IS-IS協(xié)議不能真正支持NBMA網(wǎng)絡(luò)，可以將NBMA鏈路配置成子接口來(lái)支持。子接口類型為：P-2-P或者廣播網(wǎng)絡(luò),Page 25,IS-IS協(xié)議的報(bào)文類型,IS-IS協(xié)議的9種報(bào)文類型 IS-IS Hello Packets (IIH) Level 1 LAN IS-IS He

10、llo Level 2 LAN IS-IS Hello Point-to-point Hello Link State Packets (LSP) Level 1 LSP和 Level 2 LSP Complete Sequence Number packets (CSNP) Level 1 CSNP和 Level 2 CSNP Partial Sequence Number Packets (PSNP) Level 1 PSNP和 Level 2 PSNP,Page 26,問(wèn)題,ISIS協(xié)議有哪些基本特點(diǎn)?常用術(shù)語(yǔ)又有哪些? 如何標(biāo)識(shí)ISIS網(wǎng)絡(luò)地址? ISIS網(wǎng)絡(luò)是如何分層的?每種類型的路

11、由器各有什么作用? ISIS支持哪些網(wǎng)絡(luò)類型? ISIS協(xié)議有哪些報(bào)文類型?,Page 27,內(nèi)容介紹,第1章 ISIS協(xié)議概述 第2章 ISIS的工作原理 第3章 ISIS的路由計(jì)算 第4章 ISIS與OSPF的比較,Page 28,IS-IS協(xié)議概述,鄰接關(guān)系建立 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)泛洪過(guò)程,Page 29,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。 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

12、同一網(wǎng)段檢查（VRP提供新特性）,Page 30,廣播網(wǎng)上的指定路由器：DIS,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),Page 31,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)DIS 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)DI

13、S不能工作時(shí)，直接選舉另一個(gè) 同一網(wǎng)段的所有路由器形成鄰接關(guān)系（OSPF中DR-other之間是不形成鄰接關(guān)系的）,Page 32,IS-IS協(xié)議概述,鄰接關(guān)系建立 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)泛洪過(guò)程,Page 33,鏈路狀態(tài)協(xié)議數(shù)據(jù)單元：LSP,LSP ID：由三部分組成，System ID、偽節(jié)點(diǎn)ID（一字節(jié)）和LSP分片后的編號(hào)（一字節(jié)）。 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),Page 34,鏈路狀態(tài)協(xié)議數(shù)據(jù)單元：LSP,LSP Sequen

14、ce Number：LSP 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，新的LSP的序號(hào)將在前一個(gè)LSP序列號(hào)的基礎(chǔ)加1，較大的序列號(hào)意味著LSP較新。 LSP Remaining lifetime：LSP的生存時(shí)間，用于老化舊的LSP。 IS-IS的LSP的生存時(shí)間從1200秒倒計(jì)時(shí)到0（OSPF呢？） 這個(gè)時(shí)間減為0 之前，如果沒有接收到新的LSP 來(lái)更新LSDB，則這個(gè)LSP 會(huì)從LSDB 中清除。 。在舊的LSP 被從 LSDB 中清除后，它還會(huì)再保留ZeroAgeLifetime，當(dāng)這個(gè)時(shí)間也達(dá)到時(shí)它將會(huì)被真正刪除。,Page

15、 35,完全時(shí)序協(xié)議數(shù)據(jù)單元：CSNP,全時(shí)序協(xié)議數(shù)據(jù)單元 CSNP分為兩種：Level 1 CSNP和Level 2 CSNP CSNP包括LSDB中所有LSP的摘要信息，用于在泛洪L(zhǎng)SPDB時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)同步，在廣播網(wǎng)絡(luò)上，CSNP 由DIS 定期發(fā)送（缺省的發(fā)送周期為10 秒）；在點(diǎn)到點(diǎn)鏈路上，CSNP 只在第一次建立鄰接關(guān)系時(shí)發(fā)送。,Page 36,部分協(xié)議數(shù)據(jù)單元PSNP,部分時(shí)序協(xié)議數(shù)據(jù)單元 PSNP分為兩種：Level 1 PSNP和Level 2 PSNP PSNP的主要功能： 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(guò)比較自己的LSDB如果沒有同步，路由器發(fā)送P

16、SNP請(qǐng)求相應(yīng)的LSP，以保持同步。 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；,Page 37,IS-IS數(shù)據(jù)庫(kù)交換過(guò)程,產(chǎn)生新的LSP的時(shí)機(jī)： 鄰接關(guān)系建立起來(lái)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,Page 38,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.00-00 RTB.01-00,LSP RTA.00-00 RT

17、B.00-00 RTB.01-00,LSP RTC.00-00,Page 39,點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)交換(多確認(rèn)機(jī)制),PSNP RTA.00-00,LSP RTA.00-00,LSP RTA.00-00,超時(shí)重傳,PSNP RTA.00-00,響應(yīng),響應(yīng),PPP,Page 40,內(nèi)容介紹,第1章 ISIS協(xié)議概述 第2章 ISIS的工作原理 第3章 ISIS的路由計(jì)算 第4章 ISIS與OSPF的比較,Page 41,IS-IS路由計(jì)算,鏈路狀態(tài)協(xié)議路由算法 通過(guò)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的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),E的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),Page 42,路由滲透：Route Leaking,次優(yōu)路由 RFC1195中規(guī)定的Integrated IS-IS只將Level1的Area當(dāng)做類似OSPF的