ISIS協(xié)議原理培訓(xùn)膠片

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHUAWEI Confidential Security Level: ISIS協(xié)議原理ISSUE 1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential 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。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 3l學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：掌握ISIS協(xié)議基本原理了解IS

2、IS與OSPF的比較HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 4第第2章章 ISIS的工作原理的工作原理第第3章章 ISIS的路由計(jì)算的路由計(jì)算第第4章章 ISIS與與OSPF的比較的比較HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 5IS-IS協(xié)議概述lIS-IS協(xié)議基本特點(diǎn)協(xié)議基本特點(diǎn)lIS-IS協(xié)議基本概念協(xié)議基本概念HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 6IS-IS協(xié)議的發(fā)展史lIS-IS的

3、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)lIS-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)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 7IS-IS協(xié)議概述lIS-IS協(xié)議的發(fā)展史協(xié)議的發(fā)展史lIS-IS協(xié)議基本概念協(xié)議基本概念HUAWEI TECHNO

4、LOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 8IS-IS協(xié)議基本特點(diǎn)l屬于ISO協(xié)議族l鏈路狀態(tài)路由協(xié)議l支持IP，OSI兩種路由l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l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)行于鏈路層之上數(shù)據(jù)鏈路層頭(OSI Family oxFEFE)IS-IS固定報(bào)文頭(第一個(gè)字節(jié)是Ox83)IS-IS TL(Type Length Value三元組集)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 9IS-IS協(xié)議基

5、本特點(diǎn)lTLV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lTLV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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 10IS-IS協(xié)議概述lIS-IS協(xié)議的發(fā)展史協(xié)議的發(fā)展史lIS-IS協(xié)議基本特點(diǎn)協(xié)議基本特點(diǎn)HUAW

6、EI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 11IS-IS協(xié)議相關(guān)術(shù)語(yǔ)(一)縮略語(yǔ)OSI中的概念I(lǐng)P中對(duì)應(yīng)的概念I(lǐng)SIntermediate System 中間系統(tǒng)Router 路由器ESEnd System 端系統(tǒng)Host主機(jī)DISDesignatedIntermediateSystem 指派中間系統(tǒng)Designated Router(DR)OSPF中的選舉路由器SysIDSystem ID 系統(tǒng)IDOSPF中的Router IDPDUPacket Data Unit 報(bào)文數(shù)據(jù)單元IP報(bào)文LSPLink state Protocol D

7、ata Unit鏈路狀態(tài)協(xié)議數(shù)據(jù)單元OSPF中的LSA用來(lái)描述鏈路狀態(tài)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 12IS-IS協(xié)議相關(guān)術(shù)語(yǔ)(二)縮略語(yǔ)OSI中的概念I(lǐng)P中對(duì)應(yīng)的概念NSAPNetwork Service Access Point網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)(網(wǎng)絡(luò)層地址)IP地址NETNetwork Entity Title 網(wǎng)絡(luò)實(shí)體標(biāo)記-IIHIS to IS Hello PDU IS到IS間HelloOSPF中的Hello報(bào)文PSNP部分序列號(hào)數(shù)據(jù)包OSPF的ACK報(bào)文或LSR報(bào)文CSNP完全序列號(hào)數(shù)據(jù)包OSPF的DD報(bào)文H

8、UAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 13ISIS協(xié)議地址編碼方式lNSAP即Network Service Access Point，相當(dāng)于OSI的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議CLNP的地址。l一個(gè)NSAP由三個(gè)部分組成：區(qū)域地址，System ID和n-selectorSystem IDNSEL6字節(jié)1字節(jié)Area ID 區(qū)域地址變長(zhǎng)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 14ISIS地址編碼說(shuō)明l確定system id如何在支持IP的IS上確定SystemID（便于管理的

9、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！192.168.003.0251921.6800.3025 : System ID192.168.3.25HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 15ISIS協(xié)議地址編碼方式(續(xù))網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)實(shí)體網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)實(shí)體: NETlNET即Network Entity Titles，是一個(gè)特殊的NSAP地址，其中n-selector部分為0lNET是OSI協(xié)議棧中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身的標(biāo)識(shí)l作

10、為特殊的NSAP，一個(gè)NET至少為8個(gè)字節(jié)，最多20個(gè)字節(jié)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 16分層l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)l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；lL1和L2運(yùn)行相同的SPF算法；l一個(gè)路由器可能同時(shí)參與L1和L2HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.H

11、UAWEI Confidential Page 17骨干區(qū)的連續(xù)性Area 49.0001BackboneL1L1L1L1L1L1L1L2Area 49.0002Area 49.0003L12L12錯(cuò)！該路由器必須是L2的，以保證骨干區(qū)的連續(xù)性!HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 18骨干區(qū)的連續(xù)性Area 49.0001BackboneL1L1L1L1L1L2L1L2Area 49.0002Area 49.0003L12L12正確，該路由器必須是L2的，保證了骨干區(qū)的連續(xù)性!HUAWEI TECHNOLOGIES CO.

12、, LTD.HUAWEI Confidential Page 19區(qū)域區(qū)域（區(qū)域（Areas）lIS-IS允許將整個(gè)路由域分為多個(gè)區(qū)域l區(qū)域之間通過(guò)L2(L1/L2)路由器相連接l一個(gè)路由器目前最多有3個(gè)Area ID(IOS和VRP的實(shí)現(xiàn)) l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l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(méi)有此同一區(qū)域限制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 20IS-IS的分層路由域Area 49.

13、0001BackboneL1L1L1L1L1L2L1L2Area 49.0002Area 49.0003L12L12HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 21Level-1路由器Level-1路由器（路由器（Totally stub）l只與本區(qū)域的路由器形成鄰居l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l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？HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 22Leve

14、l-2路由器Level-2路由器路由器l可以與其他區(qū)域的路由器（L2或L1/2路由器）形成鄰居；l保存L2的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，含所有域間路由信息；l保存整個(gè)骨干區(qū)的路由信息；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 23Level-1-2路由器L1/L2 路由器（路由器（ABR）l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l可能有兩個(gè)級(jí)別的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)lL1用來(lái)作為區(qū)域內(nèi)路由；L2用來(lái)作為區(qū)域間路由l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

15、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)l通常位于區(qū)域邊界上HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 24IS-IS協(xié)議適用的網(wǎng)絡(luò)類型網(wǎng)絡(luò)類型網(wǎng)絡(luò)類型lP-2-P網(wǎng)絡(luò)PPPl廣播網(wǎng)絡(luò)Ethernet，Token Ring等lIS-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)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 25IS-IS協(xié)議的報(bào)文類型IS-IS協(xié)議的協(xié)議的9種報(bào)文類

16、型種報(bào)文類型lIS-IS Hello Packets (IIH) Level 1 LAN IS-IS Hello Level 2 LAN IS-IS Hello Point-to-point Hello lLink State Packets (LSP) Level 1 LSP和 Level 2 LSPlComplete Sequence Number packets (CSNP) Level 1 CSNP和 Level 2 CSNPlPartial Sequence Number Packets (PSNP) Level 1 PSNP和 Level 2 PSNPHUAWEI TECHNOLO

17、GIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 26問(wèn)題lISIS協(xié)議有哪些基本特點(diǎn)?常用術(shù)語(yǔ)又有哪些?l如何標(biāo)識(shí)ISIS網(wǎng)絡(luò)地址?lISIS網(wǎng)絡(luò)是如何分層的?每種類型的路由器各有什么作用?lISIS支持哪些網(wǎng)絡(luò)類型?lISIS協(xié)議有哪些報(bào)文類型?HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 27第第1章章 ISIS協(xié)議概述協(xié)議概述第第3章章 ISIS的路由計(jì)算的路由計(jì)算第第4章章 ISIS與與OSPF的比較的比較HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confident

18、ial Page 28IS-IS協(xié)議概述l鄰接關(guān)系建立鄰接關(guān)系建立l鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)泛洪過(guò)程鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)泛洪過(guò)程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 29IS-IS鄰接關(guān)系建立l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。l在不同類型的網(wǎng)絡(luò)上，IS-IS的鄰接建立方式并不相同。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(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（VRP提供新特性）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.H

19、UAWEI Confidential Page 30廣播網(wǎng)上的指定路由器：DISlDIS：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)DISHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 31DIS選舉規(guī)則lDIS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(gè)DISlDIS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

20、可以被快速檢測(cè)到l與OSPF不同，它的選舉是搶占式，可預(yù)見(jiàn)的；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)l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）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 32IS-IS協(xié)議概述l鄰接關(guān)系建立鄰接關(guān)系建立l鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)泛洪過(guò)程鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)泛洪過(guò)程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 33鏈路狀態(tài)協(xié)議數(shù)據(jù)單元：LSPlLSP ID：由三部分組成，System

21、 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)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 34鏈路狀態(tài)協(xié)議數(shù)據(jù)單元：LSPlLSP Sequence 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

22、號(hào)意味著LSP較新。lLSP 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(méi)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。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 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)單元全時(shí)序協(xié)議數(shù)據(jù)單元lCSNP分為兩種：Level

23、1 CSNP和Level 2 CSNPlCSNP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。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential 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)單元部分時(shí)序協(xié)議數(shù)據(jù)單元lPSNP分為兩種：Level 1 PSNP和Level 2 PSNPlPSNP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(méi)

24、有同步，路由器發(fā)送PSNP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；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 37IS-IS數(shù)據(jù)庫(kù)交換過(guò)程l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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 38廣播網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)交換RTARTB(DIS)RTCCSN

25、PRTA.00-00RTB.00-00RTB.01-00RTC.00-00PSNPRTA.00-00RTB.00-00RTB.01-00LSPRTA.00-00RTB.00-00RTB.01-00LSPRTC.00-00HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential 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)PSNPRTA.00-00LSPRTA.00-00LSPRTA.00-00超時(shí)重傳PSNPRTA.00-00響應(yīng)響應(yīng)PPPHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 40

26、第第1章章 ISIS協(xié)議概述協(xié)議概述第第2章章 ISIS的工作原理的工作原理第第4章章 ISIS與與OSPF的比較的比較HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 41IS-IS路由計(jì)算鏈路狀態(tài)協(xié)議路由算法鏈路狀態(tài)協(xié)議路由算法l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。lspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspEA的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)lspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspEB的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)lspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspED的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)lspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspEC的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)lspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspEE的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HU