ISIS協(xié)議原理講解-課件

IS-IS協(xié)議原理1IS-IS協(xié)議原理1第1章IS-IS協(xié)議概述第2章IS-IS協(xié)議工作原理第3章IS-ISvs.OSPF內容介紹Page22第1章IS-IS協(xié)議概述內容介紹Page22精品資料3精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結一節(jié)課的重點的難點，你是否會認為老師的教學方法需要改進？你所經歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學問無顏見爹娘……”“太陽當空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”44第1章IS-IS協(xié)議概述第1節(jié)IS-IS協(xié)議發(fā)展史第2節(jié)IS-IS協(xié)議基本特點第3節(jié)IS-IS協(xié)議基本概念內容介紹Page35第1章IS-IS協(xié)議概述內容介紹Page35IS-IS協(xié)議的發(fā)展史IS-IS的產生

IS-IS最早是ISO為CLNP(ConnectionlessNetworkProtocol)而設計的動態(tài)路由協(xié)議(ISO/IEC10589或RFC1142)IS-IS的發(fā)展

IETF在RFC1195中增加了IS-IS對于IP的支持，IS-IS發(fā)展成為IntegratedIS-IS(或者稱為DualIS-IS)Page46IS-IS協(xié)議的發(fā)展史IS-IS的產生Page46第1章IS-IS協(xié)議概述第1節(jié)IS-IS協(xié)議發(fā)展史

第2節(jié)IS-IS協(xié)議基本特點第3節(jié)IS-IS協(xié)議基本概念內容介紹Page57第1章IS-IS協(xié)議概述內容介紹Page57IS-IS協(xié)議基本特點(一)IS-IS是ISO定義的OSI協(xié)議棧中無連接網絡服務CLNS(ConnectionlessNetworkService)的一部分

CLNS由以下三個協(xié)議構成:CLNP：類似于TCP/IP中的IP協(xié)議IS-IS：中間系統(tǒng)間的路由協(xié)議ES-IS：主機系統(tǒng)與中間系統(tǒng)間的協(xié)議，就象IP中的ARP，ICMP，IRDP等屬于ISO協(xié)議族Page68IS-IS協(xié)議基本特點(一)IS-IS是ISO定義的OSI協(xié)IS-IS協(xié)議基本特點(二)直接運行于鏈路層之上 與大多數路由協(xié)議不同，IS-IS直接運行于鏈路層之上Page79IS-IS協(xié)議基本特點(二)直接運行于鏈路層之上Page7IS-IS協(xié)議基本特點(三)鏈路狀態(tài)路由協(xié)議與OSPF功能類似，但是各有特點支持IP，OSI兩種路由可以在IP和OSI雙重環(huán)境中工作支持靈活的TLV編址方式，協(xié)議擴展性好路由收斂速度快，結構清晰，適合于大規(guī)模網絡。近年來得到越來越廣泛的應用 Page810IS-IS協(xié)議基本特點(三)鏈路狀態(tài)路由協(xié)議Page810IS-IS協(xié)議基本特點(四)TLV編碼方式

TLV即type-length-value。TLV編碼方式一種高效率，擴展性好的協(xié)議報文編碼方式。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TLV三元組的長度V--Value：本TLV的實際內容，最重要的部分TLV編碼的優(yōu)點： 可擴展性好，如果想增加對于新特性的支持，只需增加新的TLV類型Page911IS-IS協(xié)議基本特點(四)TLV編碼方式Page911第1章IS-IS協(xié)議概述第1節(jié)IS-IS協(xié)議發(fā)展史

第2節(jié)IS-IS協(xié)議基本特點第3節(jié)IS-IS協(xié)議基本概念內容介紹Page1012第1章IS-IS協(xié)議概述內容介紹Page1012IS-IS協(xié)議相關術語(一)縮略語OSI中的概念IP中對應的概念ISIntermediateSystem中間系統(tǒng)Router路由器ESEndSystem端系統(tǒng)Host主機DISDesignatedIntermediateSystem指派中間系統(tǒng)DesignatedRouter(DR)OSPF中的選舉路由器SysIDSystemID系統(tǒng)IDOSPF中的RouterIDPDUProtocolDataUnit報文數據單元IP報文LSPLinkstateProtocolDataUnit鏈路狀態(tài)協(xié)議數據單元OSPF中的LSA用來描述鏈路狀態(tài)Page11IS-IS協(xié)議相關術語(一)縮略語OSI中的概念IP中對應的IS-IS協(xié)議相關術語(二)縮略語OSI中的概念IP中對應的概念NSAPNetworkServiceAccessPoint網絡服務訪問點(網絡層地址)IP地址NETNetworkEntityTitle

網絡實體標記IIHIStoISHelloPDU

IS到IS間HelloOSPF中的Hello報文PSNP部分序列號數據包OSPF的ACK報文或LSR報文CSNP完全序列號數據包OSPF的DD報文Page12IS-IS協(xié)議相關術語(二)縮略語OSI中的概念IP中對應的OSI網絡層地址編碼方式NSAP即NetworkServiceAccessPoint，相當于OSI的網絡層協(xié)議CLNP的地址。一個NSAP由三個部分組成：區(qū)域地址，SystemID和n-selectorOSI網絡層地址編碼方式:NSAPPage1315OSI網絡層地址編碼方式NSAP即NetworkServiNETNET即NetworkEntityTitles，是一個特殊的NSAP地址，其中n-selector部分為0NET是OSI協(xié)議棧中網絡設備本身的標識作為特殊的NSAP，一個NET至少為8個字節(jié)，最多20個字節(jié)網絡標識實體:NETPage1416NETNET即NetworkEntityTitles，是分層層次性：IS-IS有兩個級別，區(qū)分兩個層次Level-1：普通區(qū)域(Areas)叫Level-1(L1)Level-2：骨干區(qū)(Backbone)叫Level-2(L2)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L1和L2運行相同的SPF算法一個路由器可能同時參與L1和L2Page1517分層層次性：IS-IS有兩個級別，區(qū)分兩個層次Page15IS-IS的分層路由域Area49.0001BackboneL1L1L1L1L1L2L12Area49.0002Area49.0003L12L12Page1618IS-IS的分層路由域Area49.0001BackbonLevel-1路由器只與本區(qū)域的路由器形成鄰居只參與本區(qū)域內的路由，只保留本區(qū)域的數據庫信息通過與自己相連的L1/2路由器的ATTbit尋找與自己最近的L1/2路由器通過發(fā)布指向離自己最近的L1/2路由器的缺省路由，訪問其他區(qū)域Page1719Level-1路由器只與本區(qū)域的路由器形成鄰居Page17Level-2路由器可以與其他區(qū)域的L2路由器形成鄰居參與骨干區(qū)的路由保存整個骨干區(qū)的路由信息L1/2路由器同時可以參與L1路由Page1820Level-2路由器可以與其他區(qū)域的L2路由器形成鄰居PagLevel-1-2路由器可以和本區(qū)域的任何級別路由器形成鄰居關系；可以和其它區(qū)域相鄰的L2或L1/L2路由器形成鄰居關系可能有兩個級別的鏈路狀態(tài)數據庫L1用來作為區(qū)域內路由；L2用來作為區(qū)域間路由完成它所在的區(qū)域和骨干之間的路由信息的交換，將L1LSDB中的路由信息轉換到L2LSDB中，以在骨干中傳播，既承擔L1的職責也承擔L2的職責通常位于區(qū)域邊界上L1/L2路由器Page1921Level-1-2路由器可以和本區(qū)域的任何級別路由器形成鄰居骨干區(qū)的連續(xù)性Area49.0001BackboneL1L1L1L1L1L1L1L2Area49.0002Area49.0003L12L12錯！該路由器必須是L2的，以保證骨干區(qū)的連續(xù)性!!!Page2022骨干區(qū)的連續(xù)性Area49.0001BackboneL1L骨干區(qū)的連續(xù)性Area49.0001BackboneL1L1L1L1L1L2L1L2Area49.0002Area49.0003L12L12正確，該路由器必須是L2的，保證了骨干區(qū)的連續(xù)性!!!Page2123骨干區(qū)的連續(xù)性Area49.0001BackboneL1L區(qū)域IS-IS允許將整個路由域分為多個區(qū)域區(qū)域之間通過L2(L1/L2)路由器相連接一個路由器目前最多有3個AreaID(IOS和VRP的實現(xiàn))一個路由器必須整個屬于某個區(qū)域，而不能象OSPF那樣是同一臺路由器上不同的接口可以屬于不同的區(qū)域對于Level-1路由器來說，只有屬于同一區(qū)域才可以建立鄰居，對于Level-2路由器則沒有此同一區(qū)域限制區(qū)域（Areas）Page2224區(qū)域IS-IS允許將整個路由域分為多個區(qū)域區(qū)域（Areas）IS-IS協(xié)議適用的網絡類型P-2-P網絡PPP廣播網絡Ethernet，TokenRing等IS-IS協(xié)議不能真正支持NBMA網絡，可以將NBMA鏈路配置成子接口來支持。子接口類型為：P-2-P或者廣播網絡網絡類型Page2325IS-IS協(xié)議適用的網絡類型P-2-P網絡網絡類型PageIS-IS協(xié)議的報文類型IS-ISHelloPackets(IIH)Level1LANIS-ISHelloLevel2LANIS-ISHelloPoint-to-pointHelloLinkStatePackets(LSP)Level1LSP和Level2LSPCompleteSequenceNumberpackets(CSNP)Level1CSNP和Level2CSNPPartialSequenceNumberPackets(PSNP)Level1PSNP和Level2PSNPIS-IS協(xié)議的9種報文類型Page2426IS-IS協(xié)議的報文類型IS-ISHelloPacket第1章IS-IS協(xié)議概述第2章IS-IS協(xié)議工作原理第3章IS-ISvs.OSPF內容介紹Page2527第1章IS-IS協(xié)議概述內容介紹Page2527第2章IS-IS協(xié)議工作原理第1節(jié)鄰接關系的建立第2節(jié)鏈路狀態(tài)數據庫的泛洪第3節(jié)路由的計算內容介紹Page2628第2章IS-IS協(xié)議工作原理內容介紹Page2628IS-IS鄰接關系建立兩臺運行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。在不同類型的網絡上，IS-IS的鄰接建立方式并不相同。目前IS-IS支持如下兩類網絡：點到點網絡廣播網絡IS-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)域號一致同一網段檢查Page2729IS-IS鄰接關系建立兩臺運行IS-IS的路由器在交互協(xié)議報點到點鄰接關系點到點鄰接關系建立特點IIHIIH(CircuitType:L1,sourceid:0010.0000.0001,holdingtimer:30s,supportedprotocol:IP)L1:0010.0000.0002L1:0010.0000.0001neighbor0010.0000.0002nullneighbor0010.0000.0002upIIHIIHIIH(CircuitType:L1,sourceid:0010.0000.0002,holdingtimer:30s,supportedprotocol:IP)IIHPage2830點到點鄰接關系點到點鄰接關系建立特點IIHIIH(Circ廣播網絡上鄰接關系廣播網上鄰接關系建立特點IIH(sysid=1,neighbor=null)L1:sysid:1IIHIIHmulticastmulticastL1:sysid:2IIH(sysid=2,neighbor=null)Neighbor2initializedneighbor2establishedIIH(sysid=2,neighbor=1)Page2931廣播網絡上鄰接關系廣播網上鄰接關系建立特點IIH(sys廣播網上的指定路由器：DISDIS：DesignatedIS指定中間系統(tǒng)，相當于OSPF的DR功能：在廣播網絡中創(chuàng)建和更新偽結點偽節(jié)點的定義及優(yōu)點DIS偽節(jié)點Page3032廣播網上的指定路由器：DISDIS：DesignatedIDIS選舉規(guī)則DIS由LANIIH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Level-1和Level-2的DIS是分別選舉的，選舉結果可能不是同一個ISDIS發(fā)送Hello數據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Page3133DIS選舉規(guī)則DIS由LANIIH報文選舉，具備最高優(yōu)先級第2章IS-IS協(xié)議工作原理第1節(jié)鄰接關系的建立第2節(jié)鏈路狀態(tài)數據庫的泛洪第3節(jié)路由的計算內容介紹Page3234第2章IS-IS協(xié)議工作原理內容介紹Page3234鏈路狀態(tài)協(xié)議數據單元：LSP以下三個標志組合起來用來唯一標識一個LSPSourceID(產生該LSP的結點或偽結點的SysID)；PseudonodeID：對普通LSP為0；對PseudonodeLSP非0，這是區(qū)分一個LSP是否是偽結點產生的標志；LSPnumber：分片號(產生的LSP大于LSPMTU將分片)LSPid例子：00c0.0040.1234.01--00,其中：SourceID：00c0.0040.1234PseudonodeID：01(表明為偽結點產生的)分片號：0

Page3335鏈路狀態(tài)協(xié)議數據單元：LSP以下三個標志組合起來用來唯一標識LSP序列號LSPSequenceNumber：SequenceNumber：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，自己產生的LSP的序列號為1當發(fā)生變化需要重新生成LSP的時候，產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Page3436LSP序列號LSPSequenceNumber：PagLSP生存時間LSPRemaininglifetime：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將從網絡中清除Page3537LSP生存時間LSPRemaininglifetime完全時序協(xié)議數據單元：CSNPCSNP分為兩種：Level1CSNP和Level2CSNPCSNP用于在泛洪LSPDB時數據庫同步，以范圍來描述數據庫LSDB中的所有的LSPs全時序協(xié)議數據單元Page3638完全時序協(xié)議數據單元：CSNPCSNP分為兩種：Level部分協(xié)議數據單元PSNPPSNP分為兩種：Level1PSNP和Level2PSNPPSNP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注意到缺少了部分數據(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，SequenceNumber，Remainninglifetime,LSPchecksum來描述LSP部分時序協(xié)議數據單元Page3739部分協(xié)議數據單元PSNPPSNP分為兩種：Level1PIS-IS數據庫交換過程進行數據庫交換(flooding)的原因所有的路由器都產生一個LSP(可能分片)，放在自己的數據庫中所有的LSP都要復制并發(fā)送到網絡中的所有其他路由器，如果數據庫不同步的話，路由計算就可能錯誤，可能引起路由環(huán)路可靠的flooding是IS-ISSPF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Page3840IS-IS數據庫交換過程進行數據庫交換(flooding)的IS-IS數據庫交換過程產生新的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Page3941IS-IS數據庫交換過程產生新的LSP的時機：Page39IS-IS數據庫交換過程收到鄰居新的LSP的處理過程：將新的LSP安裝到自己的LSPDB數據庫中標記為flooding發(fā)送新的LSP到所有鄰居鄰居再擴散到其它鄰居Page4042IS-IS數據庫交換過程收到鄰居新的LSP的處理過程：Pag廣播網絡數據庫交換由DIS周期性的發(fā)送CSNP中間系統(tǒng)接收到報文，在數據庫中搜索對應的記錄。若記錄不存在，則將其加入數據庫，并廣播新數據庫內容。否則，若數據庫中的序列號小于報文中序列號，就替換為新報文，并廣播新數據庫內容。否則，若數據庫中序列號較大，就向入端接口發(fā)送一個包含本地數據庫值的新報文。否則，若兩個序列號相等，則不做任何事情。Page4143廣播網絡數據庫交換由DIS周期性的發(fā)送CSNPPage41廣播網絡數據庫交換RTARTB(DIS)RTCCSNPRTA.00-00RTB.00-00RTB.01-00RTC.00-00PSNPRTA.00-00RTB.01-00RTB.00-00LSPRTA.00-00RTB.01-00RTB.00-00LSPRTC.00-00Page4244廣播網絡數據庫交換RTARTB(DIS)RTCCSNPPSNP-2-P鏈路數據庫交換如果收到的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)到所有其他鄰居如果收到的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。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Page4345P-2-P鏈路數據庫交換如果收到的LSP比已有的序列號更大，點到點網絡數據庫交換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PPPPage4446點到點網絡數據庫交換RTARTBPSNPLSPLSP超時重傳ATT位的功能