一、IS-IS概述

IS-IS（Intermediate System to Intermediate System，中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)）最初是國際化標(biāo)準(zhǔn)組織ISO為它的無連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)議CLNP設(shè)計(jì)的一種動(dòng)態(tài)路由協(xié)議。隨著TCP/IP的流行，為了提供對(duì)IP路由的支持，IETF在RFC1195中對(duì)IS-IS進(jìn)行了擴(kuò)充和修改，使它能夠同時(shí)應(yīng)用在TCP/IP和OSI環(huán)境中，修訂后的IS-IS協(xié)議被稱為集成化的IS-IS。

由于IS-IS的簡便性及擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)，目前在大型ISP(互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商)的網(wǎng)絡(luò)中被廣泛地部署。

IS-IS和OSPF一樣都屬于鏈路狀態(tài)協(xié)議，都是采用SPF路由算法，都會(huì)劃分區(qū)域等，但是它們也存在一些區(qū)別，下文會(huì)詳細(xì)介紹。IS-IS的特點(diǎn)如下：

a）IS-IS是一種鏈路狀態(tài)路由協(xié)議；

b）IS-IS支持IP、CLNP兩種協(xié)議；

c）IS-IS支持靈活的TLV（Tag、Length、Value）編址方式、協(xié)議拓展性好；

d）IS-IS路由收斂速度快、結(jié)構(gòu)清晰、適用于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)；

e）IS-IS直接運(yùn)行于鏈路層之上；

f）IS-IS支持VLSM和CIDR。

二、IS-IS的基本概念

1.IS-IS的基本術(shù)語:

1）IS（Intermediate System）：中間系統(tǒng)。相當(dāng)于TCP/IP中的路由器，是IS-IS協(xié)議中生成路由和傳播路由信息的基本單元。

2）ES（End System）：終端系統(tǒng)。相當(dāng)于TCP/IP中的主機(jī)系統(tǒng)。ES不參與IS-IS路由協(xié)議的處理，ISO使用專門的ES-IS協(xié)議定義終端系統(tǒng)與中間系統(tǒng)間的通信。

3）RD（Routing Domain）：路由域。是指由多個(gè)使用IS-IS協(xié)議的路由器所組成的范圍。

4）Area：區(qū)域。路由域的細(xì)分單元，IS-IS允許將整個(gè)路由域分為多個(gè)區(qū)域。

5）Sys ID：系統(tǒng)ID。在IS-IS協(xié)議中使用Sys ID唯一標(biāo)識(shí)一臺(tái)路由器。

6）LSP（Link-State Packet）：鏈路狀態(tài)報(bào)文。ISP是IS-IS網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備用來向鄰居通告自己鏈路狀態(tài)信息的報(bào)文。

7）LSDB（Link State DataBase）：鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有鏈路的狀態(tài)組成了鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，在每一個(gè)IS中都至少有一個(gè)LSDB。IS使用SPF算法，利用LSDB來生成自己的路由。

8）DIS（Designated IS）：指定IS。廣播網(wǎng)絡(luò)上選舉的指定中間系統(tǒng)，以便周期性地向區(qū)域內(nèi)其他路由器進(jìn)行區(qū)域LSDB數(shù)據(jù)庫的泛洪，使整個(gè)區(qū)域中路由器的LSDB同步。

2.IS-IS PDU報(bào)文類型:

IS-IS路由協(xié)議和其他路由協(xié)議不同，它直接運(yùn)行在數(shù)據(jù)鏈路層上，對(duì)等路由器間通過PDU（協(xié)議數(shù)據(jù)單元）來傳遞鏈路狀態(tài)信息，完成鏈路狀態(tài)PDU數(shù)據(jù)庫（LSPDB）的同步。

IS-IS網(wǎng)絡(luò)主要使用的PDU類型有：Hello PDU、LSP（Link-State PDU,鏈路狀態(tài)PDU）和SNP（Sequence Number PDU，序列號(hào)PDU）三種。

1）Hello PDU：周期性地向鄰居發(fā)送此報(bào)文，用于建立和維持鄰居關(guān)系，稱為IIH（IS-to-IS Hello），類似OSPF的Hello報(bào)文。

2）LSP PDU：包含IS-IS鏈路狀態(tài)信息的PDU，用于與其他IS-IS路由器交換鏈路狀態(tài)信息，類似OSPF的lSA報(bào)文。

3）SNP PDU：通過描述全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)庫終端LSP來同步各LSDB，從而維護(hù)相同區(qū)域中同級(jí)別LSDB的完整與同步，類似OSPF的DD報(bào)文。

3.ISIS協(xié)議地址編址方式:

ISIS采用的通信地址為NSAP（Network Service Access Point）地址，用十六進(jìn)制表示。

NSAP地址由Area ID（區(qū)域ID）、System ID（系統(tǒng)ID）和NSEL三部分組成。

（1）區(qū)域ID：由IDP（Initial Domain Part）的AFI、IDI，和DSP（Domain Specific Part）的HOD組成，用來標(biāo)識(shí)組織結(jié)構(gòu)。（AFI：權(quán)限和格式標(biāo)識(shí)符，用來表示地址分配機(jī)構(gòu)和地址格式。IDI：初始域標(biāo)識(shí)符，用來標(biāo)識(shí)域。HOD：High Order DSP高位的域內(nèi)特定部分，用來分割區(qū)域。）

（2）系統(tǒng)ID：用來唯一標(biāo)識(shí)主機(jī)或路由器，在設(shè)備的實(shí)現(xiàn)中，它的長度固定為6個(gè)字節(jié)。

（3）NSEL：NSAP標(biāo)識(shí)（NSAP-Selector），用來指示選定的服務(wù)，相當(dāng)于TCP/IP地址中的端口號(hào)。

NET:

NET（Network Entity Title網(wǎng)絡(luò)實(shí)體標(biāo)記）是特殊NSAP，用于IS-IS系統(tǒng)中時(shí)最后一個(gè)字節(jié)為0。在路由器上配置IS-IS時(shí)，只需要考慮NET即可。

NET的表示：

一個(gè)中間系統(tǒng)至少有一個(gè)NET（最多可有3個(gè)）且System Id 要相同。同一Area的中間系統(tǒng)必須有相同的Area Id，每個(gè)中間系統(tǒng)在一個(gè)Area中必須有一個(gè)唯一的System Id。

4.區(qū)域劃分與路由器角色:

IS-IS在自治系統(tǒng)內(nèi)采用骨干區(qū)域與普通區(qū)域兩級(jí)的分層結(jié)構(gòu)，骨干區(qū)域Backbone是指連續(xù)的Level-2路由器（含L1/L2）的集合。通過劃分區(qū)域來減少區(qū)域塊大小、減少報(bào)文的交互，便于管理。

一般來說，將Level-1路由器部署在普通區(qū)域，將Level-2路由器部署在骨干區(qū)域，每一個(gè)非骨干區(qū)域都通過Level-1-2路由器與骨干區(qū)域相連。對(duì)于Level-1路由器來說，只有屬于同一區(qū)域才可以建立Level-1&Level-1鄰居，對(duì)于Level-2路由器則沒有此同一區(qū)域限制，都可以建立Level-2&Level-2鄰居。

一個(gè)路由器必須整個(gè)屬于某個(gè)區(qū)域，而不能像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。

5.IS-IS與OSPF的異同點(diǎn):

1）相同點(diǎn)：

都是基于鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的協(xié)議，采用SPF算法，收斂快，無環(huán)路；

都利用hello協(xié)議來形成和維護(hù)鄰居關(guān)系；

都是利用區(qū)域形成兩層的層次性拓?fù)?，都有Area的概念；

都能在區(qū)域間聚合路由，都支持VLSM和CIDR，適合大型網(wǎng)絡(luò)；

在廣播網(wǎng)絡(luò)上都選舉DR(DIS)，且都產(chǎn)生LSA（LSP）來描述整個(gè)網(wǎng)段。

2）不同點(diǎn)：