簡(jiǎn)介

與OSPF協(xié)議一樣，ISIS協(xié)議也是一種基于鏈路狀態(tài)并且使用最短路徑優(yōu)先算法進(jìn)行路由計(jì)算的一種IGP協(xié)議。ISIS協(xié)議的兼容性很好，因?yàn)镮SIS協(xié)議的所有數(shù)據(jù)包都采用TLV（Type Len Value）架構(gòu)，不同的TLV可以對(duì)應(yīng)不同的作用。

應(yīng)用場(chǎng)景

• 在園區(qū)網(wǎng)使用OSPF協(xié)議可以使得調(diào)度更加精細(xì)，還可以設(shè)置各種特殊區(qū)域，用于減輕設(shè)備負(fù)擔(dān)，可以靈巧的調(diào)用多種策略。
• 在骨干網(wǎng)中進(jìn)行扁平化管理，不進(jìn)行分層，也就不存在層層調(diào)用，可以達(dá)到收斂快的目的，由于設(shè)備的任務(wù)相當(dāng)，所以可以承載的路由數(shù)目也變得更多。

路由計(jì)算過程

路由計(jì)算基本過程同OSPF，但還是有細(xì)微的差別，在同步數(shù)據(jù)庫(kù)的過程中，ISIS發(fā)送的是LSP（PDU協(xié)議數(shù)據(jù)單元），不同于OSPF的LSA。

地址結(jié)構(gòu)

關(guān)于地址結(jié)構(gòu)，可以直接與OSPF進(jìn)行類比，Area ID：可以類比于OSPF的區(qū)域號(hào)，System ID：可以理解為OSPF設(shè)備中的Router-id，最后的00是固定值。

路由器分類

• ISIS路由器的三種類型
  • Level-1路由器（只能創(chuàng)建level-1的LSDB）
  • Level-2路由器（只能創(chuàng)建level-2的LSDB）
  • Level-1-2路由器（路由器的默認(rèn)類型，可以同時(shí)創(chuàng)建level-1和level-2的LSDB）
    
    其中l(wèi)evel-1的設(shè)備只能與同種類型的設(shè)備建立鄰接關(guān)系且區(qū)域ID必須一致，然而level-2的設(shè)備可以與不同類型的設(shè)備建立鄰接關(guān)系即區(qū)域ID可以不一致?，F(xiàn)在解釋為什么level-1-2的設(shè)備可以同時(shí)創(chuàng)建level-1和level-2的LSDB：首先level-2設(shè)備可以與不同的設(shè)備建立鄰接關(guān)系，然后level-1設(shè)備只能與相同類型的設(shè)備建立鄰接關(guān)系，所以只能是讓level-1-2設(shè)備的Area ID與level-1設(shè)備的Area ID一致，雖然如此，但是也可以與level-2類型設(shè)備建立鄰接關(guān)系。所以level-1-2設(shè)備同時(shí)與level-1設(shè)備與level-2設(shè)備建立鄰接關(guān)系，于是便同時(shí)有了level-1和level-2的LSDB。

鄰居Hello報(bào)文

IIH就是ISIS Hello報(bào)文，在廣播類型的網(wǎng)絡(luò)中有兩種類型Hello包，分別是level-1的和level-2的ISIS Hello包。

鄰居關(guān)系建立

• 點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中：
  • 使用兩次握手，最開始都是Down狀態(tài)，當(dāng)收到對(duì)端發(fā)來的IIH報(bào)文之后，立即變?yōu)閁P狀態(tài)，但是不會(huì)考慮自己發(fā)送的IIH報(bào)文對(duì)方是否可以收到，于是會(huì)產(chǎn)生單方向建鄰居的現(xiàn)象。
• 廣播網(wǎng)絡(luò)中：（必須是三次握手）
  • 在本端發(fā)送了IIH報(bào)文之后，只有等對(duì)端發(fā)送給自身的IIH報(bào)文中含有自身的系統(tǒng)ID時(shí)，才會(huì)到達(dá)UP狀態(tài)，最后進(jìn)行DIS的選舉。

DIS及DIS與DR的類比

首先先看一張術(shù)語對(duì)照表：

IS-IS協(xié)議可以理解為Router到Router的協(xié)議，也就是路由器到路由器的協(xié)議。
ES直接理解為終端系統(tǒng)就可以。
DIS理解為OSPF中的DR角色。

• DR用于減少鄰接關(guān)系，減少LSA的更新，定期發(fā)送LSA，并且是觸發(fā)更新。
• 而DIS用于定期的發(fā)送DD報(bào)文，使得全網(wǎng)設(shè)備達(dá)到統(tǒng)一。
  
  在ISIS中：
• 選舉優(yōu)先級(jí)：所有的優(yōu)先級(jí)都會(huì)參與選舉；OSPF-DR中設(shè)置優(yōu)先級(jí)為0可以不參與選舉。
• 選舉等待時(shí)間：40s的等待時(shí)間用于保證所有的設(shè)備都進(jìn)入選舉狀態(tài)。
• 備份：沒有備份。
• 鄰接關(guān)系：所有的設(shè)備之間都是鄰接關(guān)系，也間接解釋了為什么沒有備份，因?yàn)樗性O(shè)備都進(jìn)行互聯(lián)了，備份也就沒有那么重要了。
• 搶占性：會(huì)進(jìn)行搶占。
• 作用：周期性發(fā)送CSNP（等價(jià)于DD報(bào)文），保證MA網(wǎng)絡(luò)中的LSDB同步。

鏈路狀態(tài)信息的載體

• LSP PDU——用于交換鏈路狀態(tài)信息
  • 實(shí)節(jié)點(diǎn)LSP（普通路由器都可以發(fā)）
  • 偽結(jié)點(diǎn)LSP（只在廣播鏈路存在，只有DIS進(jìn)行發(fā)送）
• SNP PDU——用于維護(hù)LSDB的完整與同步，且為摘要信息。
  • CSNP（用于同步LSP，可以理解為DD報(bào)文）
  • PSNP（用于請(qǐng)求和確認(rèn)LSP，可以理解為L(zhǎng)SR+LSAck）
    協(xié)議報(bào)文都分為L(zhǎng)evel-1和Level-2兩種，在MA網(wǎng)絡(luò)之中所有協(xié)議報(bào)文的目的MAC地址都是組地址：
    Level-1地址為：0180-C200-0014
    Level-2地址為：0180-C200-0015

鏈路狀態(tài)信息的交互

P2P網(wǎng)絡(luò)：

• 首先有一方先發(fā)送CSNP（理解為DD報(bào)文）
• 對(duì)端收到后會(huì)發(fā)送PSNP（請(qǐng)求自己LSDB中沒有的LSP）
• 隨后更新對(duì)端未收到的報(bào)文
• 這個(gè)時(shí)候如果對(duì)端發(fā)送的PSNP報(bào)文沒有到達(dá)對(duì)端，等待重傳計(jì)時(shí)器到期，就會(huì)重新更新LSP進(jìn)行發(fā)送

廣播網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在RTC新加入了這個(gè)ISIS的廣播網(wǎng)絡(luò)：

• 首先先發(fā)送自身的LSP
• DIS收到之后發(fā)送CSNP進(jìn)行更新數(shù)據(jù)庫(kù)給新加入的設(shè)備
• 新加入的設(shè)備進(jìn)行請(qǐng)求自身沒有的LSP
• DIS發(fā)送新設(shè)備沒有的LSP
  MA的CSNP報(bào)文由DIS進(jìn)行發(fā)送，時(shí)間默認(rèn)為10s。

路由算法

雖然ISIS協(xié)議也是鏈路狀態(tài)協(xié)議，但是并沒有根據(jù)帶寬來生成最終的轉(zhuǎn)發(fā)路徑樹。ISIS將接口開銷都默認(rèn)設(shè)置為10，所以在端口不去考慮帶寬，于是就都等價(jià)，最終生成了負(fù)載的路徑樹，可以通過手工修改接口的開銷值進(jìn)行改變路徑。

網(wǎng)絡(luò)分層路由域

在ISIS中Level-2設(shè)備是骨干設(shè)備，level-1設(shè)備是非骨干設(shè)備。ISIS協(xié)議的區(qū)域邊界是整個(gè)Router,OSPF協(xié)議的區(qū)域邊界就是Router的接口。

區(qū)域間路由

簡(jiǎn)單說就是，L1路由器要去訪問L2的設(shè)備時(shí)，L-1-2設(shè)備會(huì)產(chǎn)生給L1設(shè)備產(chǎn)生一條默認(rèn)路由，指向L2區(qū)域。
L1設(shè)備只有自身的LSDB，但是L2設(shè)備有全部的LSDB。