ISIS協(xié)議原理與配置

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedInternal DTL210004 IS-IS協(xié)議原理與配置ISSUE 1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 2集成IS-IS是基于鏈路狀態(tài)技術(shù)的路由協(xié)議，能夠同時支持CLNP和IP網(wǎng)絡層協(xié)議。隨著多年的發(fā)展，IS-IS目前已經(jīng)成為業(yè)界尤其是大型ISP最廣泛應用的IGP協(xié)議之一。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 3參考資料lVRP 5.30 操作手冊、命

2、令手冊liso10589, rfc3786, rfc3373, rfc3358, rfc3784, rfc1195, rfc2763, draft-ietf-isis-ipv6-te-00 lTCP/IP協(xié)議卷一第10章 集成ISISl數(shù)通原理教材HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 4學習完此課程，您將會：了解IS-IS協(xié)議相關術(shù)語和基本概念掌握IS-IS協(xié)議的工作原理掌握IS-IS協(xié)議與OSPF協(xié)議的異同學會IS-IS協(xié)議的基本配置HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserv

3、edPage 5第第2章章 配置與組網(wǎng)配置與組網(wǎng)第第3章章 IS-IS vs. OSPFHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 6第第1節(jié)節(jié) 鄰接關系的建立鄰接關系的建立 第第2節(jié)節(jié) 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的泛洪鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的泛洪第第3節(jié)節(jié) 路由的計算路由的計算HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 7IS-IS鄰接關系建立l兩臺運行IS-IS的路由器在交互協(xié)議報文實現(xiàn)路由功能之前必須首先建立鄰接關系。在不同類型的網(wǎng)絡上，IS-IS的鄰接建立方式并不相同。目前IS-IS

4、支持如下兩類網(wǎng)絡：點到點網(wǎng)絡廣播網(wǎng)絡lIS-IS鄰接關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于Level-1路由器來說要求區(qū)域號一致同一網(wǎng)段檢查HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 8點到點鄰接關系l點到點鄰接關系建立特點IIHIIH (Circuit Type: L1, source id:0010.0000.0001, holding timer:30s, supported protocol: IP )L1: 0010.0000.0002L1: 0010.0000.0001neighbor0

5、010.0000.0002nullneighbor0010.0000.0002upIIHIIHIIH (Circuit Type: L1, source id:0010.0000.0002, holding timer:30s, supported protocol: IP )IIHHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 9廣播網(wǎng)絡上鄰接關系l廣播網(wǎng)上鄰接關系建立特點IIH (sys id=1, neighbor=null)L1: sys id: 1IIHIIHmulticastmulticastL1: sys id: 2IIH

6、 (sys id=2, neighbor=null)Neighbor 2initializedneighbor2establishedIIH (sys id=2, neighbor=1)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 10廣播網(wǎng)上的指定路由器（DIS）和偽節(jié)點lDIS：Designated IS 指定中間系統(tǒng)，相當于OSPF的DRl功能：在廣播網(wǎng)絡中創(chuàng)建和更新偽結(jié)點l偽節(jié)點的定義及優(yōu)點DIS偽節(jié)點HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 11DIS選舉規(guī)則l

7、DIS由LAN IIH報文選舉，具備最高優(yōu)先級的路由器會被當選。如果所有路由器優(yōu)先級相同，則最高MAC地址者當選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ISlDIS發(fā)送Hello數(shù)據(jù)包的時間間隔 是普通路由器的1/3，這樣可以保證DIS失效可以被快速檢測到l與OSPF不同，它的選舉是搶占式，可預見的；IS-IS中不存在備份DIS，當一個DIS不能工作時，直接選舉另一個HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 12無偽結(jié)點的情況HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All ri

8、ghts reservedPage 13有偽結(jié)點的情況HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 14第第1節(jié)節(jié) 鄰接關系的建立鄰接關系的建立 第第2節(jié)節(jié) 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的泛洪鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的泛洪第第3節(jié)節(jié) 路由的計算路由的計算HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 15協(xié)議數(shù)據(jù)包 PDU：l Hello數(shù)據(jù)單元：定期發(fā)送，用來確定相鄰的其它系統(tǒng)是否在運行IS-IS，以建立鄰接關系，交換LSP，達到LSDB同步 在LAN上L1和L2 IIH PDU發(fā)送到不同的組播MA

9、C地址：L1為0180-C200-0014，L2為0180-C200-0015l IS-IS PDU封裝形式：數(shù)據(jù)鏈路層頭(OSI Family oxFEFE)IS-IS固定報文頭(第一個字節(jié)是0 x83)IS-IS TLVs (Type Length Value三元組集)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 16鏈路狀態(tài)協(xié)議數(shù)據(jù)單元：LSPl以下三個標志組合起來用來唯一標識一個LSPSourceID(產(chǎn)生該LSP的結(jié)點或偽結(jié)點的SysID)；Pseudonode ID：對普通LSP為0；對Pseudonode LSP非0，這

10、是區(qū)分一個LSP是否是偽結(jié)點產(chǎn)生的標志；LSP number：分片號(產(chǎn)生的LSP大于LSP MTU將分片)lLSP id例子：00c0.0040.1234.01-00,其中：SourceID：00c0.0040.1234Pseudonode ID：01(表明為偽結(jié)點產(chǎn)生的)分片號：0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 17LSP 序列號lLSP Sequence Number：Sequence Number：每個LSP(含LSP分片)都有一個自己的序列號當路由器啟動IS-IS時候，自己產(chǎn)生的LSP的序列號為1當發(fā)生變化需要

11、重新生成LSP的時候，產(chǎn)生序列號增加的新的LSP傳播出去較大的序列號意味著LSP較新HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 18LSP 生存時間lLSP Remaining lifetime：每個LSP(含LSP分片)都有一個變化的生存時間相聯(lián)系，用于老化舊的LSPs當生存時間超時，LSP將從網(wǎng)絡中清除HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 19完全時序協(xié)議數(shù)據(jù)單元：CSNPlCSNP分為兩種：Level 1 CSNP和Level 2 CSNPlCSNP用于在泛洪

12、LSPDB時數(shù)據(jù)庫同步，以范圍來描述數(shù)據(jù)庫LSDB中的所有的LSPsl何時發(fā)送？ 在廣播網(wǎng)絡上，由DIS定期發(fā)送(缺省10秒的周期)； 在點到點串行鏈路上，只在第一次形成鄰接時發(fā)送CSNP來同步LSDBHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 20部分協(xié)議數(shù)據(jù)單元:PSNPlPSNP分為兩種：Level 1 PSNP和Level 2 PSNPlPSNP的主要功能： 在點到點(P2P)鏈路上路由器用來作為Ack應答以確認收到某個LSP；用來請求接收最新的LSP，當路由器從鄰居接收到CSNP時，通過比較自己的LSPDB注意到缺少了部分

13、數(shù)據(jù)(或自己的LSP比較舊)，路由器發(fā)送PSNP請求相應的LSP，以保持同步。和CSNP一樣，PSNP在頭中利用LSPid，Sequence Number，Remainning lifetime, LSP checksum來描述LSPHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 21IS-IS數(shù)據(jù)庫交換過程l進行數(shù)據(jù)庫交換(flooding)的原因所有的路由器都產(chǎn)生一個LSP(可能分片)，放在自己的數(shù)據(jù)庫中所有的LSP都要復制并發(fā)送到網(wǎng)絡中的所有其他路由器，如果數(shù)據(jù)庫不同步的話，路由計算就可能錯誤，可能引起路由環(huán)路l可靠的floodi

14、ng是IS-IS SPF路由計算算法的重要基礎，而這兩者是IS-IS作為鏈路狀態(tài)路由協(xié)議最重要的兩個組成部分HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 22IS-IS數(shù)據(jù)庫交換過程l產(chǎn)生新的LSP的時機：鄰接關系建立起來或down掉IS-IS相關接口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.All rights reservedPage 23IS-IS數(shù)據(jù)庫交換過程l收到鄰居新的LSP的處理過程：將新的LSP安裝到自

15、己的LSPDB數(shù)據(jù)庫中標記為flooding發(fā)送新的LSP到所有鄰居鄰居再擴散到其它鄰居HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 24廣播網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫交換l由DIS周期性的發(fā)送CSNP中間系統(tǒng)接收到報文，在數(shù)據(jù)庫中搜索對應的記錄。若記錄不存在，則將其加入數(shù)據(jù)庫，并廣播新數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。否則，若數(shù)據(jù)庫中的序列號小于報文中序列號，就替換為新報文，并廣播新數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。否則，若數(shù)據(jù)庫中序列號較大，就向入端接口發(fā)送一個包含本地數(shù)據(jù)庫值的新報文。否則，若兩個序列號相等，則不做任何事情。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All

16、 rights reservedPage 25廣播網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫交換RTARTB(DIS)RTCCSNPRTA.00-00RTB.00-00RTB.01-00RTC.00-00PSNPRTA.00-00RTB.01-00RTB.00-00LSPRTA.00-00RTB.01-00RTB.00-00LSPRTC.00-00HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 26P-2-P鏈路數(shù)據(jù)庫交換l如果收到的LSP比已有的序列號更大，則將這個新的LSP存入自己的LSDB中，再通過一個PSNP報文來確認收到此LSP，最后將這個新LSP再接著發(fā)到

17、所有其他鄰居 l如果收到的LSP和已有的具有相同的序列號，則直接通過一個PSNP報文確認收到此LSP。l如果收到的LSP比已有的序列號更小，則通過一個PSNP報文確認此LSP，再發(fā)送給對方我們版本的LSP，然后等待對方給我一個PSNP報文作為回答HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 27點到點網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫交換RTARTBPSNPRTA.00-00LSPRTA.00-00LSPRTA.00-00超時重傳PSNPRTA.00-00重新發(fā)送應答發(fā)送應答PPPHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights

18、 reservedPage 28路由滲透：l 為了解決Level-1的次優(yōu)路由問題，目前新推出了路由滲透。即在level-1-2路由器上，指定將某些level-2的路由發(fā)布給level-1路由器。這樣在level-1路由器就有此具體路由，可以在level-1內(nèi)部進行選路。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 29ATT位的功能Area 49.0001BackboneRTFRTDRTCRTEArea 2RTGRTARTB1010101030Area 49.0002HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All

19、rights reservedPage 30第第1節(jié)節(jié) 鄰接關系的建立鄰接關系的建立 第第2節(jié)節(jié) 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的泛洪鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的泛洪第第3節(jié)節(jié) 路由的計算路由的計算HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 31SPF算法lShortest Path First最短路徑優(yōu)先算法，也叫Dijkstra(荷蘭數(shù)學家)算法，在鏈路狀態(tài)路由協(xié)議中用來計算到網(wǎng)絡的最短路徑l以路由器為根，依據(jù)網(wǎng)絡拓撲生成一棵最短路徑樹(SPT)，計算出到網(wǎng)絡中所有目的地的最短路徑l在IS-IS中，SPF算法分別獨立的在Level-1和Level-2數(shù)據(jù)庫

20、中運行HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 32SPF算法舉例ABECDRTARTBRTCRTERTD1651211211HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 33IS-IS路由計算l通過可靠的擴散算法各路由器將其它路由器擴散來的拓撲信息收集起來，組成一張一致的、完整的拓撲圖，依靠SPF算法來計算出自己的路由表。A的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫B的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫D的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫C的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫E的鏈路狀態(tài)數(shù)

21、據(jù)庫的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫lspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspEHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 34第第1章章 IS-IS協(xié)議原理協(xié)議原理第第2章章 配置與組網(wǎng)配置與組網(wǎng)

22、第第3章章 IS-IS vs. OSPFHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 35操作命令使能IS-ISisis tag 設置網(wǎng)絡實體名稱network-entity network-entity-title 在指定接口上使能IS-ISisis enable tag 基本配置（一）1.1.使能使能IS-ISIS-ISHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 362.設置IS-IS接口參數(shù)基本配置（二）操作VRP命令IOS命令設置接口電路類型isis circuit

23、-level level-1 | level-1-2 | level-2isis circuit-type level-1 | level-1-2 | level-2-only 設置IS-IS鏈路狀態(tài)路由權(quán)Isis cost default-metric level-1 | level-2 isis metric default-metric level-1 | level-2 設置接口密碼isis authentication-mode simple | md5 password level-1 | level-2 ip | osi isis password password level-

24、1 | level-2 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 37基本配置（三）3.設置IS-IS其他參數(shù)操作VRPIOS設置系統(tǒng)類型is-level level-1 | level-1-2 | level-2 is-type level-1 | level-1-2 | level-2-only 設置聚合路由summary address mask level-1 | level-1-2 | level-2 summary-address address mask level-1 | level-1-2 | level-2-o

25、nly 設置生成缺省路由default-route-advertise default-information originate 配置IS-IS引入其它協(xié)議的路由import-route protocol cost value type external | internal level-1 level-1-2 level-2 route-policy route-policy-name redistribute protocol metric metric metric-type external | internal level-1 level-1-2 level-2-only rout

26、e-map map-name HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 38VRP IS-IS的性能及可擴展性指標技術(shù)指標技術(shù)指標數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)說明說明每路由器支持區(qū)域數(shù)目最多3個一般只屬于一個區(qū)域，多區(qū)域在區(qū)域合并，分割等應用上使用每個路由器支持接口數(shù)目256每個接口上支持的鄰居數(shù)目32程序宏定義，可很容易修改最多引入的外部路由數(shù)目30,000協(xié)議決定單臺路由器最大引入30000L1鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的容量不限和系統(tǒng)內(nèi)存大小有關L2鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的容量不限和系統(tǒng)內(nèi)存大小有關每個接口支持的可配IP地址數(shù)目10與路由管理最大支持數(shù)目相對應。最

27、多等價路由數(shù)3與路由管理最大支持條數(shù)相對應。支持的最大路由數(shù)1000，0001G內(nèi)存的條件下收斂速度11-12秒/6-7秒在SPF算法間隔為10秒的情況下為11-12秒；在SPF間隔為5秒收斂速度為6-7秒HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 39基本組網(wǎng)配置RTARTBE6/0E2/0loop1loop110.0.1.1/2410.0.1.2/2410.0.0.1/2410.0.2.1/24Area 86RTA上配置：isis network-entity 86.0100.0000.1001.00 interface Ethernet0/0 ip address 10.0.1.1 255.255.2