DA000009IS-IS协议ISSUE1.0.doc

1、课程 DA000009IS-IS协议ISSUE 1.0DA000009 IS-IS 协议 ISSUE1.0 课程说明1目 录课程说明 .1课程介绍 .1课程目标 .1第 1 章 IS-IS 协议基本原理 .21.1 IS-IS 概览 .21.2 链路状态协议简介 .31.3 L1 和 L2 的基本概念 .51.4 IS-IS 的基本工作原理 .61.5 报文分类 .81.6 邻居建立及数据库同步 .101.7 DIS 与伪节点 .121.8 IS-IS 协议的地址编码方式 .141.9 节点识别 .151.10 泛洪算法 .171.11 IS-IS 与 OSPF 比较 .18DA000009

2、IS-IS 协议 ISSUE1.0 课程说明1课程说明课程介绍本课程主要介绍 IS-IS 路由协议的原理。IS-IS 是一种链路状态协议，基于SPF 算法，以寻找到目标的最佳路径，由于 SPF 算法本身的优势， IS-IS 协议天生具有抵抗路由环路的能力。课程目标完成本课程的学习后，您应该能够： 了解 IS-IS 协议的基本原理 掌握 IS-IS 协议的报文分类以及地址编码发式 了解 IS-IS 协议与 OSPF 协议的异同点DA000009 IS-IS 协议 ISSUE1.0 第 1 章 IS-IS 协议基本原理2第 1 章 IS-IS 协议基本原理1.1 IS-IS 概览 IS-概 览概

3、览IS表 示 中 间 系 统 ， 是 路 由 器 的 OSI语 言I-是 一 种 链 路 状 态 协 议I网 络 能 划 分 成 多 个 子 域IS-可 以 轻 易 的 扩 展I在 192年 ISO/IEC10589建 议 中 定 义IS-IS（ Intermediate System-to-Intermediate System：中间系统到中间系统）是一种路由选择协议，是基于 OSI 域内（intradomain）的路由选择协议，Intermediate System 是 OSI 中 Router 的叫法。IS-IS 可以用作IGP（Interior Gateway Protocol：内部网

4、关协议）以支持纯 IP 环境、纯 OSI环境和多协议环境。IS-IS 是一种链路状态协议，基于 SPF 算法，以寻找到目标的最佳路径，由于 SPF 算法本身的优势，IS-IS 协议天生具有抵抗路由环路的能力。DA000009 IS-IS 协议 ISSUE1.0 第 1 章 IS-IS 协议基本原理31.2 链路状态协议简介 链 路 状 态 协 议 简 介链 路 状 态 协 议 简 介RTB RTARTD RTCRTELSP:.0-LSP:RTA.0-LSP:.0-LSP:.0- LSP:.0-LSP：Link State PDU，含有链路状态信息的 IS-IS 报文。链路状态协议都是基于近邻关

5、系的，每个路由器公开其链路的开销和状态。所以区域里每个路由器知道区域内所有活动的链路，并知道有关这些活动链路所标识路由器发起的信息，然后把该状态信息传播到其他路由器。传播信息使所有路由器保持同一数据库。每个路由器用唯一的地址来标识，从而避免了循环。在路由器接收到有关所有其它路由器及其链路的信息之后，每个单个的路由器运行 SPF 算法，该算法是基于 Dijkstra 算法，以计算到每个已知目标的最佳路径。（Dijkstra 算法是个分布式算法，由每个路由器在处理完信息之后执行。）DA000009 IS-IS 协议 ISSUE1.0 第 1 章 IS-IS 协议基本原理4SPF算 法 示 例算 法

6、 示 例 123DACB123DACB123DACB123DACB每 台 路 由 器 分 别 以 自 己 为 根 节 点 计 算 最 小 生 成 树运行 SPF 算法生成整个区域的拓扑结构，同一层次中的所有路由器有相同的LSDB，LSDB 中储存着同一层次中所有路由器产生的 LSP，LSP 通过可靠泛洪机制，由产生它的路由器扩散到整个可达区域。DA000009 IS-IS 协议 ISSUE1.0 第 1 章 IS-IS 协议基本原理51.3 L1 和 L2 的基本概念 L1和 2的 基 本 概 念和 的 基 本 概 念Area 1LvlArea 2Lvl1 Levl2 BackboneL2 L

7、2 L1 L1 L1 L1/2L1/2如图，该路由系统分为两层，Level1 和 Level2，同一区域内的路由器交换信息的节点组成 1 层（L1），区域内的所有 L1 路由器知道整个区域的拓扑结构，负责区域内的数据交换。区域之间通过 L2 路由器相联接，各个区域的边缘路由器组成骨干网，是 2 层（L2），L2 负责区域间的数据交换对于一个要送往另一个区域的数据报，不管它的目的区域到底在哪。L1 IS 总是将数据报直接送往位于该区域内最近的 L2 IS，该数据报再通过Lever2 路由系统到达目的区域，然后再通过目的区域的 L1 IS 路由系统到达目标。DA000009 IS-IS 协议 IS

8、SUE1.0 第 1 章 IS-IS 协议基本原理61.4 IS-IS 的基本工作原理 IS-的 基 本 工 作 原 理的 基 本 工 作 原 理Levl 1区 域Area 49.01Levl 1区 域Area 49.02 Levl 1区 域Area 49.03Levl 2主 干 L1L1/2L1 L1L1/2/2L1 路由器： 接收来自其他系统的报文，如果报文的目的地址在本区域内，就直接将报文转发到目的系统；如果报文的目的地址在本区域外，则将报文转交给离自己最近的一个 L1L2 路由器。 仅拥有同一区域中的路由器。 拥有自己区域中的信息。 观察 L1 LSP，寻找“最近”的 L1L2 路由器

9、。 安装一条通向“最近”L1L2 路由器的缺省路径。L2 路由器：接收来自 L1 路由器的报文，并按照目的地址将报文转交给其他区域的 L2 路由器。接收来自其他区域的 L2 路由器的报文，并按照目的地址将报文转发。 可能拥有其他区域中的邻居。 拥有关于 L2 拓扑的信息。 拥有关于什么 L1 目标可以到达，以及如何通过 L2 拓扑到达它的信息。 L2 路由其通常也执行 L1 路由，因此通常称可以执行 L1 路由的 L2 路由器为 L1L2 路由器。 骨干区 L2 必须是连续的。DA000009 IS-IS 协议 ISSUE1.0 第 1 章 IS-IS 协议基本原理7L1/L2：完成它所在的区

10、域和骨干之间的路由信息的交换，既承担 L1 的职责也承担 L2 的职责。DA000009 IS-IS 协议 ISSUE1.0 第 1 章 IS-IS 协议基本原理81.5 报文分类 报 文 分 类报 文 分 类链 路 状 态 报 文 LSPIS- Helo 报 文完 全 序 列 号 报 文 CN部 分 序 列 号 报 文 PS1. 链路状态数据单元（ Link State PDU）用来在区域中传播链路状态记录。 分为两种：Level 1 Link State PDU 和Level 2 Link State PDU，处在层次 1 的路由器产生 L1 LSP，处于层次 2 的路由器产生 L2 LS

11、P，LSP 只会泛洪到自己的所属层次。1 层 LSP 中包含它都有什么邻居，它的接口都处在什么网段中等信息,只用于本地区域。 2 层LSP 中包含它都有什么邻居，通过它都能够到达什么网段等信息即包含 IS-IS 里所有可到达前缀的信息。链路状态报文，含有一个路由器的所有信息，包括邻接、所连接的 IP 前缀、 OSI 终端系统、区域地址等。2. Hello 报文（IIH PDU）用于维护邻接。 问候包发送到组播 MAC 层地址，来确定其它系统是否在运行 IS-IS。在 IS-IS 里有三种问候包：一种是点对点接口的、一种是对 Level 1 路由器的和一种是对 Level 2 路由器的。发送到 Level 1 路由器和 Level 2路由器的问候给定了不同组播地址。所以，Level 1 路由器连接到与 Level 2路由器驻留的地方，但看不到 Level 2 的问候，反过来也是一样。 当链路初始化时或从近邻接收到问候包时，发送问候包，此时，初始化邻接。在从近邻接收到问候的基础上，路由器把问候包发送回近邻，表明路由器看到了问候。这时，就建立了双向联系。这就是邻接的在线状态（up state）。