IS-IS原理与配置2

2023-12-15 16:23:38

IS-IS原理与配置

? IS-IS（Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统）是ISO （International Organization for Standardization，国际标准化组织）为它的CLNP （ConnectionLessNetwork Protocol，无连接网络协议）设计的一种动态路由协议。 ? 随着TCP/IP协议的流行，为了提供对IP路由的支持，IETF在RFC1195中对IS-IS进行了扩 充和修改，使它能够同时应用在TCP/IP和OSI（Open System Interconnect，开放式系统 互联）环境中，我们将扩展后的IS-IS称为集成IS-IS。 ? 本课程主要介绍集成IS-IS的基本概念、工作原理以及配置方法。

二.IS-IS工作原理

邻接关系建立
IS-IS邻接关系建立原则

? IS-IS按如下原则建立邻接关系：

? ? 只有同一层次的相邻路由器才有可能成为邻接。

? ? 对于Level-1路由器来说，Area ID必须一致。

? ? 链路两端IS-IS接口的网络类型必须一致。

? ? 链路两端IS-IS接口的地址必须处于同一网段（默认情况下）。

? 由于IS-IS是直接运行在数据链路层上的协议，并且最早设计是给CLNP使用的，IS-IS邻接关系的形 成与IP地址无关。但在实际的部署中，在IP网络上运行IS-IS时，需要检查对方的IP地址的。如果 接口配置了从IP，那么只要双方有某个IP（主IP或者从IP）在同一网段，就能建立邻接，不一定要 主IP相同。

? 通过将以太网接口模拟成点到点接口，可以建立点到点链路邻接关系。

? 当链路两端IS-IS接口的地址不在同一网段时，如果配置接口对接收的Hello报文不作IP地址 检查，也可以建立邻接关系。 ? 对于点到点接口，可以配置接口忽略IP地址检查。 ? 对于以太网接口，需要将以太网接口模拟成点到点接口，然后才可以配置接口忽略IP 地址检查。

? 一般情况下，一个接口只需配置一个主IP地址，但在有些特殊情况下需要配置从IP地址。比 如，一台路由器通过一个接口连接了一个物理网络，但该物理网络的计算机分别属于2个不 同的网络，为了使路由器与物理网络中的所有计算机通信，就需要在该接口上配置一个主IP 地址和一个从IP地址。路由器的每个三层接口可以配置多个IP地址，其中一个为主IP地址， 其余为从IP地址，每个三层接口最多可配置31个从IP地址。

IIH

IIH报文用于建立和维持邻接关系，广播网络中的Level-1 IS-IS路由器使用Level-1 LAN IIH；广播网 络中的Level-2 IS-IS路由器使用Level-2 LAN IIH；点到点网络中则使用P2P IIH。

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广播网络中的邻接关系建立过程
两台运行IS-IS的路由器在交互协议报文实现路由功能之前必须首先建立邻接关系。在不同类型的网 络上，IS-IS的邻接建立方式并不相同。在广播网络中，使用三次握手建立邻接关系。

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? Level-1 IIH和Level-2 IIH发送的组播地址分别为01-80-C2-00-00-14、01-80-C2-00-00-15。

? Down：邻接关系的初始状态。

? Initial：收到IIH，但是报文中的邻接列表未包含路由器自身的System ID。

? UP：收到IIS，且邻接列表中包含路由器自身的System ID。

DIS与伪节点

? 在广播网络中，IS-IS需要在所有的路由器中选举一个路由器作为DIS（Designated Intermediate System）。

? DIS用来创建和更新伪节点（Pseudonodes），并负责生成伪节点的LSP，用来描述这个网络上有哪些网络设 备。伪节点是用来模拟广播网络的一个虚拟节点，并非真实的路由器。在IS-IS中，伪节点用DIS的System ID 和Circuit ID（非0值）标识。

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IS-IS中的DIS与OSPF中的DR

? Level-1和Level-2的DIS是分别选举的，用户可以为不同级别的DIS选举设置不同的优先级。 ? DIS的选举规则如下：

? ? DIS优先级数值最大的被选为DIS。

? ? 如果优先级数值最大的路由器有多台，则其中MAC地址最大的路由器会成为DIS。

? DIS发送Hello PDU的时间间隔是普通路由器的1/3，这样可以确保DIS出现故障时能够被更快速地被发现。

? IS-IS中DIS与OSPF协议中DR（Designated Router）的区别：

? ? 在IS-IS广播网中，优先级为0的路由器也参与DIS的选举，而在OSPF中优先级为0的路由器则不参与DR的选举。

? ? 在IS-IS广播网中，当有新的路由器加入，并符合成为DIS的条件时，这个路由器会被选中成为新的DIS，原有的伪节点 被删除。此更改会引起一组新的LSP泛洪。而在OSPF中，当一台新路由器加入后，即使它的DR优先级值最大，也不会 立即成为该网段中的DR。

? ? 在IS-IS广播网中，同一网段上的同一级别的路由器之间都会形成邻接关系，包括所有的非DIS路由器之间也会形成邻 接关系。而在OSPF中，路由器只与DR和BDR建立邻接关系。

点到点网络中的邻接关系建立过程

? 点到点网络中，邻接关系的建立使用两 次握手方式：只要路由器收到对端发来 的Hello报文，就单方面宣布邻接为Up 状态，建立邻接关系。

? 两次握手机制存在明显的缺陷，华为设 备在点到点网络中使用IS-IS时，默认使 用三次握手建立邻接关系。此方式通过 三次发送P2P IIH最终建立起邻接关系。

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链路状态数据库同步
LSP

? IS-IS链路状态报文LSP用于交换链路状态信息。LSP分为两种：Level–1 LSP和Level–2 LSP。Level–1 LSP由 Level-1路由器传送，Level–2 LSP由Level-2路由器传送，Level-1-2路由器则可传送以上两种LSP。

? 两类LSP有相同的报文格式。

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IS-IS的LSDB

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? 伪节点ID：当该参数不为零时，表示该LSP为伪节点生成。

? 分片号：当IS-IS要发布的链路状态协议数据报文PDU（Protocol Data Unit）中的信息量太 大时，IS-IS路由器将会生成多个LSP分片，用来携带更多的IS-IS信息。分片号用来区分不同 的LSP分片。

查看非伪节点的LSP

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? AREA ADDR：该LSP来源的区域号

? INTF ADDR：该LSP中描述的接口地址

? NBR ID：该LSP中描述的邻接信息

? IP-Internal：该LSP中描述的网段信息

查看伪节点LSP

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CSNP

CSNP包含该设备LSDB中所有的LSP摘要，路由器通过交互 CSNP来判断是否需要同步LSDB。

? ? 在广播网络上，CSNP由DIS定期发送（缺省的发送周期为10秒）。

? ? 在点到点网络上，CSNP只在第一次建立邻接关系时发送。

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PSNP

PSNP只包含部分LSP的摘要信息（与CSNP不同）：

? ? 当发现LSDB不同步时，PSNP来请求邻居发送新的LSP。

? ? 在点到的网络中，当收到LSP时，使用PSNP对收到的LSP进行确认。

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广播网络中LSP的同步过程

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点到点网络中LSP的同步过程

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LSP的处理机制

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? LSP产生的原因，IS-IS路由域内的所有路由器都会产生LSP，以下事件会触发一个新的LSP：

? ? 邻接Up或Down ? IS-IS相关接口Up或Down

? ? 引入的IP路由发生变化 ? 区域间的IP路由发生变化

? ? 接口被赋了新的metric值

? ? 周期性更新（刷新间隔15min）

路由计算
Level-1路由器的路由计算

? R1是Level-1路由器，只维护Level-1 LSDB，该LSDB中包含同属一个区域的R2及R3以及R1自己产生的Level-1 LSP。

? R1根据LSDB中的Level-1 LSP计算出Area 49.0001内的拓扑，以及到达区域内各个网段的路由信息。

? R2及R3作为Area 49.0001内的Level-1-2路由器，会在它们向该区域下发的Level-1 LSP中设置ATT标志位，用于向区域内 的Level-1路由器宣布可以通过自己到达其他区域。 R1作为Level-1路由器，会根据该ATT标志位，计算出指向R2或R3的默 认路由。

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Level-1路由器的次优路径的问题

缺省时， R1只能通过指向R2或R3的默认路由到达区域外部，但是R1距离R2和R3路由器的Cost值相等，那么当 R1发送数据包到192.168.20.0/24时，就有可能选择路径2，导致出现次优路径。

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路由渗透

? 缺省情况下，Level-1-2路由器不会将到达其他区域的路由通告本Level-1区域中。

? 通过路由渗透，可以将区域间路由通过Leve-1-2路由器传递到Level-1区域，此时Leve-1路由器可以学习到其 他区域的详细路由，从而计算出最优路径。

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Level-1-2路由器的路由计算

? ? R2及R3都维护Level-1 LSDB，它们能够通过这些LSDB中的LSP计算出Area 49.0001的路由。

? ? R2及R3都维护Level-2 LSDB，它们能够通过这些LSDB中的LSP计算出Area 49.0002的路由。

? ? R2及R3将到达Area 49.0001的路由以Level-2 LSP的形式发送到Area 49.0002。

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Level-2路由器的路由计算

R2及R3都维护Level-2 LSDB，它们能够通过这些LSDB中的LSP计算出Area 49.0002的路由。

? ? R2及R3将到达Area 49.0001的路由以Level-2 LSP的形式发送到Area 49.0002。

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Level-2路由器的路由计算

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文章来源:https://blog.csdn.net/qq_61759561/article/details/135015910
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